如何在MATLAB中于同一网格绘制多个高斯正态分布曲面图？

嘿，我看你已经写好了单个高斯光束辐照度的绘制代码，现在想在同一网格里等距放置多个这类分布对吧？这事儿其实不难，核心思路就是给每个高斯光束的z轴位置加上不同的偏移量，然后批量计算并叠加绘制就行。我给你修改了代码，还加了关键部分的解释：

核心修改点 #

• 定义要生成的光束数量和相邻光束的间距
• 生成等距的z轴偏移量，让每个光束在水平方向均匀分布
• 批量计算每个偏移位置的辐照度，最后在同一图中叠加绘制

修改后的完整代码 #

lambda = 1; % 波长
E0 = 1; % 电场振幅最大值
num_beams = 5; % 要绘制的高斯光束数量
beam_spacing = 10*lambda; % 相邻光束的间距（可根据需求调整）

% ==================================================================
% 准备坐标网格
% ----------------------------
zLin = linspace(-201,201,400) * lambda; % z轴坐标（水平方向）
rLin = linspace(-65,65,100) * lambda; % 径向坐标（垂直方向）
[z,r] = meshgrid(zLin,rLin); % 创建网格
% ===================================================================

wFactor = 4;
w0 = wFactor * lambda; % 最小束腰
zR = pi* w0^2 / lambda; % 瑞利长度

% 生成等距的z轴偏移量，让光束均匀分布
offsets = linspace(-(num_beams-1)/2*beam_spacing, (num_beams-1)/2*beam_spacing, num_beams);

% 初始化辐照度矩阵，用于存储所有光束的叠加结果
I_total = zeros(size(z));

% 循环计算每个偏移光束的辐照度并叠加
for offset = offsets
    w = w0 * sqrt( 1 + ((z - offset) / zR) .^2 ); % 每个偏移位置的光束半径
    I0 = abs(E0)^2/377; % 自由空间参数eta=377
    I_beam = I0 .* (w0 ./ w).^2 .* exp( -2*(r./w).^2 ); % 单个光束的辐照度
    I_total = I_total + I_beam; % 叠加到总辐照度
end

% 绘制总辐照度
surf(z,r,I_total); 
shading interp;
hold off;

代码说明 #

1. 光束数量与间距：你可以通过调整num_beams和beam_spacing来控制分布的数量和间距，完全按需调整就行。
2. 偏移量计算：linspace生成的偏移量会让光束以中间位置为中心，左右对称等距分布，保证布局均匀。
3. 叠加辐照度：我们用I_total来累加所有光束的辐照度，这样最终绘制的就是多个高斯光束叠加后的效果；如果你想单独显示每个光束的轮廓，也可以把surf放到循环里，加上hold on即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Muhamed Sewidan