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【资源】分享一个脉冲的光线中传输的matlab程序
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好多研1的同学，开始用matlab进行模拟的时候都没有学过matlab，下面这个程序为光脉冲在光纤中传输时程序，其中用到了傅里叶分步法，要用傅里叶分步法的同学也可以参考借鉴一下，还有这个程序也可以用来作为锁模的机理的前序，大家参考上面的程序很容易编出锁模的程序，希望对大家有帮助，最后用的是3D输出，大家也可以参考一下3D输出的具体写法！ %===== Solving NLSE Using Split-step Fourier Method (SSFM) ======= % The NLSE is like thie: % Uz = i/2*Uxx - i*beta*U/(1+|U|^2) % U(z=0)= sqrt(0.11)*exp(-x.^2/0.85^2); Gauss pulse %****************************************************************** % Split-step fast foruier method % U(z+dz)=(L+N)U(z) L and N are operators % L=i/2 * d/dx^2 Linear operator % N=-i*beta/(1+|U|^2) Nonlinear operator % Linear operator computation with fft in Fourier domain for speed % Nonlinear operator computation in space domain % step: 1. U-->fft(U) = ans % 2. L(dz/2).*ans % 3. ifft(ans) % 4. N(dz).*ans % 5. fft(ans) % 6. L(dz/2).*ans % 7. ifft(ans) =U(z+dz) % Calculate two times L(dz/2) can get a accuracy of O(dz^3) %****************************************************************** clear; clc; beta=1; gamma=0; %****************************************************************** % Set Space & Frequency Windows %****************************************************************** nz = 3000; dz = 0.001; Nstep = nz/10; % For drawing waterfall lines xmax = 10; % x domain [-5,5] nx = 2^9; dx = 2*xmax/nx; x = (-xmax:dx  xmax-dx))';fk = 2*pi/dx; xl = length(x)/2; k = (-xl*fk:fk xl-1)*fk)'/nx; % frequency domain [-fk/2,fk/2]%****************************************************************** % Initialization %****************************************************************** u0 =sech(x); u = u0; %****************************************************************** % Preplot %****************************************************************** iplot = 1; zplot(iplot) = 0; Uplot(:,iplot) = u.*conj(u); %****************************************************************** % Linear & Nonlinear Operators %****************************************************************** % in fourier domain %****************************************************************** % Split-Step Fourier Method For NLS %****************************************************************** L=exp(i*dz/4*k.^2); for m = 1:1:nz %%%%%%%%%%% test for self-delfection%%%%%%% absu2=u.*conj(u); %u2xtemp=diff(absu2)./diff(x); %u2x(1)=u2xtemp(1);u2x(2:nx,1)=u2xtemp(1:nx-1); Na=i*dz*beta*u.*conj(u); % in space domain %Nb=-Na/beta*gamma.*u2x; % in space domain %N=exp(Na+Nb); N=exp(Na); %%%%%%%%%%%%%%% end test%%%%%%% f = fftshift(fft(u)); f = L.*f; uhalf = ifft(fftshift(f)); ua = N.*uhalf; f = fftshift(fft(ua)); f = L.*f; uend = ifft(fftshift(f)); % 梯形规则积分 两次迭代 u2 = exp(i/2*dz*beta*(u.*conj(u)+uend.*conj(uend))).*uhalf; f = fftshift(fft(u2)); f = L.*f; uend1 = ifft(fftshift(f)); u3 = exp(i/2*dz*beta.*(u.*conj(u)+uend1.*conj(uend1))).*uhalf; f = fftshift(fft(u3)); f = L.*f; u = ifft(fftshift(f)); er=1e-4; u2a=uend1.*conj(uend1); u2b=u.*conj(u); if(abs(max(u2b-u2a))/max(u2b)) > er; disp('Reduce step length please');break; end % For drawing 3-D graphic if (rem(m,Nstep) == 0) iplot=iplot+1; Uplot(:,iplot)=u.*conj(u); zplot(iplot) = m*dz; end end waterfall(x,zplot,Uplot'); hidden off; view(50,30); title('Soliton Evolution'); xlabel('s','FontSize',18); ylabel('\xi','FontSize',18); zlabel('|U|^2','FontSize',14,'Rotation',0,'Position',[-xmax/1.5,-.1,max(u0)^2]); |
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