Separación eficiente de modo de onda en medios verticales isotrópicos transversales
El Dr. Yang Zhou de la Universidad de Tongji, en Shanghai, China propone
que la separación de modo de onda se puede lograr proyectando campos de onda
elásticos sobre direcciones de polarización mutuamente ortogonales.
En los medios isotrópicos, debido a que los vectores de polarización de
la onda P son consistentes con los vectores de onda, los operadores de
separación isotrópica están representados por operadores de divergencia y
curvatura, que son fáciles de obtener.
En medios anisotrópicos, los vectores de polarización se desvían de los
vectores de onda en base a la fuerza anisotrópica local y los operadores de
separación pierden su sencillez.
Convencionalmente, la separación anisotrópica de modo de onda se
implementa ya sea mediante el filtrado directo en el dominio de número de onda
o por medio del filtrado no estacionario en el dominio espacial, que son
computacionalmente caros. Además, en la separación anisotrópica convencional, corregir los
cambios de amplitud y fase de las formas de onda mediante la aplicación de operadores
de separación es también más difícil que en un caso isotrópico.
El Dr. Yang Zhou junto con Huazhong Wang desarrollaron nuevos
operadores para la separación eficiente de modo de onda en medios verticalmente
isotrópicos transversales. Los operadores de separación se construyen mediante la rotación local
de vectores de onda a direcciones en las que la onda cuasi-P (qP) está
polarizada.
Los ángulos de desviación entre los vectores de onda y los vectores de
polarización de la onda qP se estiman explícitamente utilizando los vectores
Poynting. La obtención de direcciones de polarización mediante la rotación de
vectores de onda produce operadores de separación en medios verticalmente
isotrópicos transversales con las mismas formas que los operadores de
divergencia y curvatura, excepto que las derivadas espaciales ahora están giradas
para implementar las proyecciones de campos de onda en direcciones de
polarización precisas.
El principal aumento en el costo computacional relativo a los
operadores de separación isotrópica es la estimación de los vectores de
Poynting, que es relativamente pequeña en la extrapolación de ondas elásticas. Como resultado, la aplicación de los operadores propuestos es eficiente,
según sugiere el Dr. Zhou.
Mientras tanto, las correcciones de formas de onda para los operadores
de divergencia y curvatura se pueden extender directamente a nuestros nuevos
operadores debido a las similitudes entre estos operadores. Mediante ejercicios numéricos, se determinó que los modos de onda
pueden ser separados con un pequeño costo numérico utilizando los actuales
operadores de separación. También se verificó la conservación de energía en la separación de modo
de onda aplicando correcciones de forma de onda, concluye el Dr. Zhou.
