CW normalizationとソースの振幅について


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power monitorからの結果を把握するのに、(1)標準化の方法と(2)ソースの振幅の効果、これらを理解するのが重要になります。

標準化の方法は"CW(continuous wave) normalization(標準化)"と"No normalization"の2種類があります。これらは以下のように"Setting"メニューから選べます:

これら二つの違いについてはここで詳しく説明されています。CW normalizationのときは、powerモニターの電磁界のデータはソースシグナルs(t)のフーリエ変換されたもの、すなわち以下の式ようなインパルスで標準化されています。

ソースシグナルはソースの設定の"Frequency/Wavelength"タブで確認できます

デフォルトではCW normalizationの設定になっています。これを無効化するには、"Normalization state"の"No normalization"を選んでください。

二つ目の議論は、ソースの振幅を変えることについてです。これは、Edit sourceウィンドウの"General"タブから行う事ができます。ソースシグナルs(ω)はソースの振幅には影響しませんが、シミュレーションの電磁界データは影響します。すなわち、もしソースの振幅が100倍大きくなったのなら、モニターで得られる電界の分布結果も100倍になるはずです。このようなスケーリングは"CW normalization"と"No normalization"の両方でおきます。

上記について理解するために一つ簡単な例を見てみましょう。次のシミュレーションファイル:usr_CW_freespace.fsp (11.1 KB)を動かし、"Monitor1"の結果をいろいろなセッティングで比べてみてください。以下の図は様々な設定方法で得られた電界分布(実部)です。

CW normalization が使われてるときは、ソースシグナルが曲線を描いているのに対し、電界分布は平坦な曲線が見れます。これはソースシグナルが標準化されているからです。まっ平らではなく、少し誤差が見られるのは、グリッドにおける分散によって説明することが出来ます。

電界分布の値(例では1もしくは100)はソースの振幅の大きさに依存します。一方で、"no normalzaiton"の設定のときは、電界分布の曲線がソースシグナルと同じ形をなぞります。

Knowledge baseのtransmissionについて議論されているこの例をみるのも参考になるかもしれません。