从实值电磁场数据高效提取相位信息
等离子体物理
2019-03-07 v2 计算物理
摘要
虽然解析计算可能给出复值电磁场数据，从而可轻易获取包络和相位信息，但大多数数值代码使用实值表示。这通常提高了性能并减少了内存占用，但代价是：在实值情况下，提取包络和相位信息要困难得多，若反向传播波在空间上叠加则更甚。本文提出了一种分析实值电磁场数据的新方法。我们表明，通过在单一时刻结合实值电场和磁场，我们可以以仅三次傅里叶变换的低计算成本，直接以复值谱系数（ 空间）的形式重建电磁场的全部信息。该方法可准确区分反向传播平面波，并计算其复谱系数，即谱振幅和谱相位。由这些振幅可计算出复值电磁场以及复值矢量势，从中可便捷获取时空相位和振幅信息。此外，复场允许高效的真空传播，从而可由近场数据计算远场数据或边界输入数据。新方法的实现作为 PostPic（一个用 Python 编程语言编写的数据分析工具包）的一部分提供。
引用
@article{arxiv.1801.04812,
title = {Efficient retrieval of phase information from real-valued electromagnetic field data},
author = {Alexander Blinne and Stephan Kuschel and Stefan Tietze and Matt Zepf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.04812},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 4 figures