寻找最优散射中心的艺术
光学
2023-11-23 v4
摘要
利用远场多极展开对各类结构单元有序与无序阵列的光学响应进行快速数值建模与优化，因单个散射体最终展开中心选择的不确定性而变得复杂。由于多极分解依赖于展开中心的位置，多极集合并不唯一。它们可能需要约束优化，以获得每个散射体紧凑且最高效的空间谱。我们通过寻找{\em 最优散射中心}来解决此问题，使得空间多极谱变得唯一。我们分别通过最小化极向电四极与磁四极的范数，推导出电与磁部分的最优位置。采用长波近似 (LWA) 假设，我们用理论离散模型与真实散射体验证了该方法。我们表明，在所有情况下，最优电与磁散射中心均不与质心同位置。针对几种结构不同的散射情形计算了包含环向项的最优多极，并讨论了它们在低成本数值方案（包括广义 T 矩阵方法）中的效用。将工作扩展到 LWA 之外是可能的，有望实现更快速且普适的数值方案。
引用
@article{arxiv.2309.13383,
title = {The art of finding the optimal scattering center(s)},
author = {Alexander V. Kildishev and Karim Achouri and Daria Smirnova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13383},
year = {2023}
}