一种处理色散介质问题的通用时域有限差分方法

• 作者: 王飞 葛德彪 魏兵
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 时域有限差分方法 色散介质 移位算子
• 年，卷（期）: 2008,（10）
• 所属期刊栏目: 唯象论的经典领域
• 页码范围: 6290-6297
• 页数: 8页
• 分类号: O37
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.10.037

摘要

色散介质的介电系数是频率的函数,使本构关系在时域成为卷积关系.这就给用时域有限差分方法计算色散介质中波的散射和传播带来了困难.现有算法往往要针对不同色散介质模型推导相应的递推公式,算法的通用性较差,本文完善和发展了移位算子-时域有限差分方法,使之成为一种处理色散介质电磁问题的通用方法.首先,证明了常见的三种色散介质模型(德拜模型、洛伦兹模型和德鲁模型)的介电系数均可以写成适于移位算子法计算的有理分式函数形式.然后,用(e)/(e)t代替jω,过渡到时域,再引入时域移位算子zt代替时间微分算子来处理有理分式函数形式的介电系数,给出离散时域本构关系的表示式,进而导出时域有限差分方法当中电位移矢量和电场强度之间的关系.最后,计算了几种色散介质的电磁散射,数值结果表明了本文方法和程序的通用性和正确有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	葛德彪	西安电子科技大学物理系	134	1438	20.0	31.0
2	魏兵	西安电子科技大学物理系	73	474	13.0	18.0
3	王飞	西安电子科技大学物理系	35	236	8.0	14.0