本研究提出了一种结合卷积完美匹配层（CPML）与伪谱时域（PSTD）方法的技术，显著提升了电磁波传播模拟的效率和精度。
伪谱时域（PSTD）方法是一种用于求解麦克斯韦方程的数值算法，在电磁波在自由空间或复杂结构中的传播问题上有着广泛应用。它以其高效的离散化技术而受到重视，只需每波长两个单元即可完成计算，特别适用于处理电大尺寸的问题。与有限差分时域（FDTD）方法相比，PSTD算法具有更低的内存使用量。
在电磁学领域中，开发一种准确、高效且适用条件广泛的吸收边界条件（ABC），以模拟无界空间中的电磁相互作用变得至关重要。卷积完美匹配层（CPML）是PML的一种变体，在引入复杂频率移位（CFS）后提高了其性能和效率。
与传统的基于Berenger原始公式的分割场PML相比，CPML在保持吸收性能的同时减少了计算的复杂度并降低了资源需求，从而提升了数值模拟的整体效率。通过减少浮点运算次数（FLOPS），从49降至34，实现了1.44倍的效率增益。
此外，文章还强调了CPML适用于处理不同物理性质介质的能力，并且其宽带吸收特性使其特别适合于电磁仿真领域。不仅如此，它还在声学和流体力学等其他波动问题数值计算中找到了应用。
综上所述，该研究论文的核心在于介绍卷积完美匹配层（CPML）在伪谱时域（PSTD）算法中的作用及其带来的性能提升。通过详细分析CPML的特性与优势，文章展示了其在优化电磁波吸收效果和提高计算效率方面的双重贡献，为未来电磁仿真领域的进一步探索提供了重要参考。
5星
