Ondas eletromagnéticas vortex que carregam momento angular orbital (OAM) fornecem uma dimensão modal adicional para análise de dispersão eletromagnética, mas os espectros de pureza de modo OAM resultantes são altamente não lineares e caros de caracterizar por meio de simulações completas repetidas de parâmetros. Para resolver esse problema, este trabalho propõe uma estrutura de substituto orientada por dados de caminho duplo para a predição em nível de simulação dos espectros de pureza de modo OAM na dispersão de ondas vortex em alvos metálicos. Conjuntos de dados de alta frequência foram gerados dentro de um fluxo de trabalho prescrito que combinou uma formulação do espectro angular de feixes vortex de Bessel com um método físico-óptico baseado em facetas. Cinco alvos metálicos representativos foram considerados, a saber, Placa, Espiral, Spite, Míssil e Diédrico. No primeiro caminho substituto, um modelo de regressão baseado em parâmetros numéricos foi desenvolvido para predizer o espectro de pureza de modo a partir de variáveis físicas de dispersão para alvos canônicos. No segundo caminho substituto, um modelo de regressão baseado em mapas de fase foi introduzido para predizer o espectro diretamente a partir de mapas de fase do campo disperso sem parametrização geométrica explícita. Os resultados mostram que o substituto baseado em parâmetros alcança baixos erros de predição para alvos canônicos, enquanto o modelo ConvNeXt + GAM proposto fornece forte desempenho de regressão para múltiplas categorias de alvos na configuração baseada em mapas de fase. De modo geral, a estrutura proposta oferece uma aproximação eficiente do mapeamento não linear entre as condições de dispersão e os espectros de pureza de modo OAM sob condições simuladas. Este estudo está posicionado como uma investigação de modelagem substituta em nível de simulação, e a extensão para medições experimentais ou aplicações em cenas reais permanece como trabalho futuro.
Sun et al. (Ter,) estudaram essa questão.