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小鱼118

银虫 (小有名气)

[求助] MATLAB程序调试

i=1; %设定从1开始计数
lamda=0.0019;
LengthCrystal=14;
RefractiveIndex=1.44;
l1=5;
h= LengthCrystal/2/ RefractiveIndex;
l2=10;
l31=20;
l32=40;
l33=60;
d1=l1+h;
d2=l2+h;
Radius=300;  
FundamentalModeRadius11=zeros(1,10000); %设定第一基模有10000个矩阵元，初值都为0
FundamentalModeRadius12=zeros(1,10000);
FundamentalModeRadius13=zeros(1,10000);
FundamentalModeRadius21=zeros(1,10000); %设定第二基模有10000个矩阵元，初值都为0
FundamentalModeRadius22=zeros(1,10000);
FundamentalModeRadius23=zeros(1,10000);
y=zeros(1,10000);
for f=1:0.1:1000   
M1=[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d2;0,1]*...
    [1,0;0,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d2;0,1]*...
    [1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
A1=M1(1,1); %第一行第一列矩阵元
B1=M1(1,2); %第一行第二列矩阵元
D1=M1(2,2); %第二行第二列矩阵元
M2=[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d2;0,1]*...
    [1,0;0,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d2;0,1]*...
    [1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]; %第一基模的ABCD矩阵
A2=M2(1,1); %第一行第一列矩阵元
B2=M2(1,2); %第一行第二列矩阵元
D2=M2(2,2); %第二行第二列矩阵元
M3=[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d2;0,1]*...
    [1,0;0,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d2;0,1]*...
    [1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]; %第一基模的ABCD矩阵
A3=M3(1,1); %第一行第一列矩阵元
B3=M3(1,2); %第一行第二列矩阵元
D3=M3(2,2); %第二行第二列矩阵元
N1=[1,d2;0,1]*[1,0;0,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;0,1]*...
    [1,d2;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*...
    [1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
a1=N1(1,1); %第一行第一列矩阵元
b1=N1(1,2); %第一行第二列矩阵元
d1=N1(2,2); %第二行第二列矩阵元
N2=[1,d2;0,1]*[1,0;0,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;0,1]*...
    [1,d2;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*...
    [1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
a2=N2(1,1); %第一行第一列矩阵元
b2=N2(1,2); %第一行第二列矩阵元
d2=N2(2,2); %第二行第二列矩阵元
N3=[1,d2;0,1]*[1,0;0,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;0,1]*...
    [1,d2;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*...
    [1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
a3=N3(1,1); %第一行第一列矩阵元
b3=N3(1,2); %第一行第二列矩阵元
d3=N3(2,2); %第二行第二列矩阵元
if abs((A1+D1)/2)<=1&abs((A2+D2)/2)<=1&abs((A3+D3)/2)<=1
FundamentalModeRadius11(i)=abs((2*lamda*B1)/(pi*sqrt(4-(A1+D1)^2)))^(1/2);
FundamentalModeRadius21(i)=abs((2*lamda*b1)/(pi*sqrt(4-(a1+d1)^2)))^(1/2);
FundamentalModeRadius12(i)=abs((2*lamda*B2)/(pi*sqrt(4-(A2+D2)^2)))^(1/2);
FundamentalModeRadius22(i)=abs((2*lamda*b2)/(pi*sqrt(4-(a2+d2)^2)))^(1/2);
FundamentalModeRadius13(i)=abs((2*lamda*B3)/(pi*sqrt(4-(A3+D3)^2)))^(1/2);
FundamentalModeRadius23(i)=abs((2*lamda*b3)/(pi*sqrt(4-(a3+d3)^2)))^(1/2);
y(i)=f;
i=i+1;
end
end
FundamentalModeRadius11n= FundamentalModeRadius11(1:i-1); FundamentalModeRadius21n= FundamentalModeRadius21(1:i-1); FundamentalModeRadius12n= FundamentalModeRadius12(1:i-1); FundamentalModeRadius22n= FundamentalModeRadius22(1:i-1); FundamentalModeRadius13n= FundamentalModeRadius13(1:i-1); FundamentalModeRadius23n= FundamentalModeRadius23(1:i-1);
yn=y(1:i-1); wp=0.4*ones(1,i-1)
plot(yn, FundamentalModeRadius11n,yn, FundamentalModeRadius21n,yn,FundamentalModeRadius12n,':',yn,FundamentalModeRadius22n,':',yn,FundamentalModeRadius13n,'-.',yn, FundamentalModeRadius23n,'-.',yn,wp)

运行结果什么也没有
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好好爱自己
1楼2012-11-27 10:03:45
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csgt0

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【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
dbb627: 金币+1, 感谢应助 2012-11-27 19:18:32
M和N计算时超范围了，都无限大了，检查一下它们的计算方法是否正确
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showmethemoney
2楼2012-11-27 10:34:16
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小鱼118

银虫 (小有名气)
★
fegg7502: 金币+1, 鼓励交流 2012-11-28 08:05:14
引用回帖:
2楼: Originally posted by csgt0 at 2012-11-27 10:34:16
M和N计算时超范围了，都无限大了，检查一下它们的计算方法是否正确

之前只计算了M1和N1都没问题的,我只是在原来的基础上多加了M2 M3和N2 N3。想取不同的l3的值多画几条线的。
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好好爱自己
3楼2012-11-27 11:01:23
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csgt0

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【答案】应助回帖

★
fegg7502: 金币+1, 鼓励交流 2012-11-28 08:05:23
M1也有问题啊，你看f=1.4的时候算算看
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showmethemoney
4楼2012-11-27 11:08:32
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小鱼118

银虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by csgt0 at 2012-11-27 11:08:32
M1也有问题啊，你看f=1.4的时候算算看

怎么改啊？
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好好爱自己
5楼2012-11-27 15:42:54
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★ ★
dbb627: 金币+2, 感谢指导 2012-11-27 19:19:19
问题确实出在计算MN的矩阵乘法上面，但是什么原因我没找到，估计还是精度或内存方面的问题。。如果其它参数已知的话，你可以先单独用符号计算得到ABD关于f的表达式，然后直接在循环里用这些表达式计算。而且可以在if外面先只算A和D的值，if成立之后再算其它的值，计算速度应该也会加快不少。
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showmethemoney
6楼2012-11-27 17:20:38
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小鱼118

银虫 (小有名气)
★
fegg7502: 金币+1, 鼓励交流 2012-11-28 08:05:34
引用回帖:
6楼: Originally posted by csgt0 at 2012-11-27 17:20:38
问题确实出在计算MN的矩阵乘法上面，但是什么原因我没找到，估计还是精度或内存方面的问题。。如果其它参数已知的话，你可以先单独用符号计算得到ABD关于f的表达式，然后直接在循环里用这些表达式计算。而且可以在i ...

符号计算这块不会，之前试过计算符号，结果不对
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7楼2012-11-27 18:10:45
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你看这个图对吗？

1.jpg
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8楼2012-11-28 10:11:50
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小鱼118

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引用回帖:
8楼: Originally posted by csgt0 at 2012-11-28 10:11:50
你看这个图对吗？

1.jpg

这个图差不多是对的，能把程序给我吗？我需要在图上加些东西，或是改改程序的参数
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9楼2012-11-28 11:25:04
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csgt0

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小鱼118: 金币+20, ★★★★★最佳答案, 我追加了10个金币，非常感谢！ 2012-11-28 11:30:33
CODE:
clc
clear
i=1; %设定从1开始计数
lamda=0.0019;
LengthCrystal=14;
RefractiveIndex=1.44;
l1=5;
h= LengthCrystal/2/ RefractiveIndex;
l2=10;
l31=20;
l32=40;
l33=60;
d1=l1+h;
d2=l2+h;
Radius=300;  
FundamentalModeRadius11=zeros(1,10000); %设定第一基模有10000个矩阵元，初值都为0
FundamentalModeRadius12=zeros(1,10000);
FundamentalModeRadius13=zeros(1,10000);
FundamentalModeRadius21=zeros(1,10000); %设定第二基模有10000个矩阵元，初值都为0
FundamentalModeRadius22=zeros(1,10000);
FundamentalModeRadius23=zeros(1,10000);
y=zeros(1,10000);
% syms f
%  M1=[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d2;0,1]*...
%      [1,0;0,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d2;0,1]*...
%      [1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
% A1=M1(1,1); %第一行第一列矩阵元
%  B1=M1(1,2); %第一行第二列矩阵元
%  D1=M1(2,2); %第二行第二列矩阵元
%  M2=[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d2;0,1]*...
%      [1,0;0,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d2;0,1]*...
%      [1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]; %第一基模的ABCD矩阵
%  A2=M2(1,1); %第一行第一列矩阵元
%  B2=M2(1,2); %第一行第二列矩阵元
%  D2=M2(2,2); %第二行第二列矩阵元
%  M3=[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d2;0,1]*...
%      [1,0;0,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;0,1]*[1,d2;0,1]*...
%      [1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]; %第一基模的ABCD矩阵
%  A3=M3(1,1); %第一行第一列矩阵元
%  B3=M3(1,2); %第一行第二列矩阵元
%   D3=M3(2,2); %第二行第二列矩阵元
%
%  N1=[1,d2;0,1]*[1,0;0,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l31;0,1]*[1,0;0,1]*...
%      [1,d2;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*...
%      [1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
%    a1=N1(1,1); %第一行第一列矩阵元
%    b1=N1(1,2); %第一行第二列矩阵元
%    d1=N1(2,2); %第二行第二列矩阵元
%  N2=[1,d2;0,1]*[1,0;0,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l32;0,1]*[1,0;0,1]*...
%      [1,d2;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*...
%      [1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
% a2=N2(1,1); %第一行第一列矩阵元
%  b2=N2(1,2); %第一行第二列矩阵元
%  d2=N2(2,2); %第二行第二列矩阵元
%  N3=[1,d2;0,1]*[1,0;0,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;-2/ Radius,1]*[1,l33;0,1]*[1,0;0,1]*...
%      [1,d2;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f]*[1,d1;0,1]*[1,0;0,1]*...
%      [1,d1;0,1]*[1-h/f,2*h-h*h/f;-1/f,1-h/f];
% a3=N3(1,1); %第一行第一列矩阵元
%  b3=N3(1,2); %第一行第二列矩阵元
%  d3=N3(2,2); %第二行第二列矩阵元

for f=1.0:0.1:1000.0
   A11=(175/(36*f) - 1)*(23423/(1296*f) - 617/1080) + (74955665/(46656*f) - 654907/7776)/f;
   A22=(175/(36*f) - 1)*(19175/(1296*f) - 473/1080) + (106369625/(46656*f) - 842395/7776)/f;
   A33=(175/(36*f) - 1)*(14927/(1296*f) - 329/1080) + (131666465/(46656*f) - 988411/7776)/f;
   
   D11=(397/(540*f) + 1/150)*(30625/(1296*f) - 175/18) + (175/(36*f) - 1)*(254087/(3888*f) -  829/1080);
   D22=(65/(108*f) + 1/150)*(30625/(1296*f) - 175/18) + (175/(36*f) - 1)*(360575/(3888*f) - 137/216);
   D33=(253/(540*f) + 1/150)*(30625/(1296*f) - 175/18) + (175/(36*f) - 1)*(446327/(3888*f) - 541/1080);

if abs((A11+D11)/2)<=1&&abs((A22+D22)/2)<=1&&abs((A33+D33)/2)<=1
   B11=(23423/(1296*f) - 617/1080)*(30625/(1296*f) - 175/18) + (175/(36*f) - 1)*(74955665/(46656*f) - 654907/7776);
   B22=(19175/(1296*f) - 473/1080)*(30625/(1296*f) - 175/18) + (175/(36*f) - 1)*(106369625/(46656*f) - 842395/7776);
   B33=(14927/(1296*f) - 329/1080)*(30625/(1296*f) - 175/18) + (175/(36*f) - 1)*(131666465/(46656*f) - 988411/7776);
   a11=(175/(36*f) - 1)*(1117486443866881963/(17099604835172352*f) - 829/1080) + (329658500940730179085/(205195258022068224*f) - 1440155723223793579/17099604835172352)/f;
   a22=(175/(36*f) - 1)*(1585825620741324733/(17099604835172352*f) - 137/216) + (2*((175/(36*f) - 1)*(23423/(1296*f) - 617/1080) + (397/(540*f) + 1/150)*(30625/(1296*f) - 175/18))*(1585825620741324733/(17099604835172352*f) - 137/216) + 277519483629731828275/(615585774066204672*f) - 1638547203293183933/17099604835172352)/f;
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   b11=(329658500940730179085/(205195258022068224*f) - 1440155723223793579/17099604835172352)*(175/(36*f) - 1) + (1117486443866881963/(17099604835172352*f) - 829/1080)*(30625/(1296*f) - 175/18);
   b22=(1585825620741324733/(17099604835172352*f) - 137/216)*(30625/(1296*f) - 175/18) + (175/(36*f) - 1)*(2*((175/(36*f) - 1)*(23423/(1296*f) - 617/1080) + (397/(540*f) + 1/150)*(30625/(1296*f) - 175/18))*(1585825620741324733/(17099604835172352*f) - 137/216) + 277519483629731828275/(615585774066204672*f) - 1638547203293183933/17099604835172352);
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