《例题分析》PPT课件

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1、第二章例题分析解析：已知条件：芯层折射率：n1=1.56;衬底折射率：n2=1.2;覆盖层折射率：n3=1;芯层厚度：d=3μm;光波波长：λ=1.55μm;归一化频率：=kd=kd表示TE模特征方程：F(x)=Matlab程序：Clear%清除工作空间中所有的变量closeall%关闭所有窗口（不包括命令、editor和帮助）n1=1.56;n2=1.2;n3=1;d=3e-6;lambda=1.55e-6;k=2*pi/lambda;V12=sqrt(n1^2-n2^2)*k*d;V13=sqrt(n1^2

2、-n3^2)*k*d;F=@(x)(x*(sqrt(V12^2-x^2)+sqrt(V13^2-x^2))./...(x^2-sqrt(V12^2-x^2)*sqrt(V13^2-x^2)));ezplot(@tan,[0,4*pi,-5,5])holdonezplot(F,[0,4*pi])%作出函数F(x)的曲线title('Graphicalsolutionoftheeigenvalue')xlabel('kappad')%x轴注释例2.1……x1=2.7265;kappa1=x1/d;theta1=a

3、sin(kappa1/(n1*k));beta1=(n1*k)*cos(theta1);disp(['x1='num2str(x1)])disp(['kappa1='num2str(kappa1)])disp(['theta1='num2str(theta1)])disp(['beta1='num2str(beta1)])传播方向角=arcsin(κ/(*k));传播常数β=(*k)*cos()disp命令是用来展示变量的内容，可以是字符串，元胞，矩阵，结构体。例2.2解析：例2.2是调用数值求根函数fzero

4、()对例2.1中的平面光波导的导模的求解。Matlab程序：......Feigin=@(x)(F(x)-tan(x));%定义TE模的特征方程x(1)=fzero(Feigin,3);%求解特征方程的第一个数值解x(2)=fzero(Feigin,6);%求解特征方程的第二个数值解x(3)=fzero(Feigin,8.5);%求解特征方程的第三个数值解x(4)=fzero(Feigin,10.6);%求解特征方程的第四个数值解kappa=x/d;%求解对应的κ的数值theta=asin(kappa/(n1*

5、k));%求解对应的θ的数值beta=(n1*k)*cos(theta);%求解对应的β的数值gamma=sqrt((n1^2-n2^2)*k^2-kappa.^2);%求解对应的γ的数值delta=sqrt((n1^2-n3^2)*k^2-kappa.^2);%求解对应的δ的数值formatshortg%设定命令窗口中的数据显示格式[x‘theta’beta‘kappa’gamma‘delta’]%在命令窗口中显示对于的数据κ=x/d;θ=arcsin(κ/(n1*k));β=(n1*k)*cos(θ);匿名

6、函数Feigin:matlab中定义的一种函数形式。匿名函数不以文件形式驻留在文件夹上；它生成方式最简捷，可在指令窗或任何函数体内通过指令直接生成。匿名函数的作用：主要实现自己定义matlab中的函数，从而扩大函数的使用功能；和内联函数（inline）相比，匿名函数的优越性在于可以直接使用workspace中的变量，不必申明，非常适合嵌入到M文件中。formatshortg5位定点或浮点格式formatshorte5位浮点格式formatlonge双精度为15位浮点格式，单精度为7为浮点格式内联函数内联（inl

7、ine）函数是MATLAB7以前经常使用的一种构造函数对象的方法。在命令窗口、程序或函数中创建局部函数时，通过使用inline构造函数，而不用将其储存为一个M文件，同时又可以像使用一般函数那样调用它。MATLAB中的内联函数借鉴了C语言中的内联函数，它只在需要用到的时候像宏一样的展开。在MATLAB中也有类似的性质，由于内联函数是储存于内存中而不是在M文件中，省去了文件访问的时间，加快了程序的运行效率。虽然内联函数有M文件不具备的一些优势，但是由于内联函数的使用，也会受到一些制约。首先，不能在内联函数中调用另一

8、个inline函数；另外，只能由一个MATLAB表达式组成，并且只能返回一个变量。匿名函数匿名函数（anonymousfunction）是MATLAB7.0版提出的一种全新的函数描述形式，和内联函数类似，可以让用户编写简单的函数而不需要创建M文件，因此，匿名函数具有inline函数的所有优点，并且效率比inline函数高，同时还具有一些独有的特点。例如和内联函数（inline）相比，匿