Итерационный подход к расчету фотонно-кристаллических элементов
Автор: Мокшин П.В., Головашкин Д.Л., Павельев В.С.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 3 т.27, 2024 года.
Бесплатный доступ
Обоснование. Изложен подход к расчету фотонно-кристаллических элементов, отличающийся от уже известных методов оптимизации общего назначения (например, генетического алгоритма или градиентных процедур) использованием информации о дифракционных картинах на разных частотах при оптимизации элемента, предназначенного для работы на одной выбранной длине волны. Фактически речь идет о расчете функциональных структур с ожидаемыми характеристиками (например, волноводов) под определенную длину волны (пусть заданную монохроматическим источником излучения).
Фотонный кристалл, итерационный подход, волновод, fdtd-метод, дифракция
Короткий адрес: https://sciup.org/140306417
IDR: 140306417 | УДК: 535.1 | DOI: 10.18469/1810-3189.2024.27.3.34-39
Iterative approach for photonic crystal devices design
Background. An approach to the design of photonic crystal devices is proposed, which differs from the known general-purpose optimization methods (for example, a genetic algorithm or gradient procedures) by using information about diffraction patterns at different frequencies when optimizing an element designed to operate at the selected wavelength. The design of functional photonic crystal structures with expected characteristics (for example, waveguides) for a certain wavelength (albeit given by a monochromatic radiation source) is described.
Список литературы Итерационный подход к расчету фотонно-кристаллических элементов
- Advances in Photonic Crystals and Devices / ed. by N. Kumar, B. Suthar. London: CRC Press, 2020. 358 p. DOI: 10.1201/9781351029421
- N. Kumar and B. Suthar, Eds. Advances in Photonic Crystals and Devices. London: CRC Press, 2020,. DOI: 10.1201/9781351029421
- Hossain M.S., Shuvo S., Hossain M.M. Design of a chemical sensing circular photonic crystal fiber with high relative sensitivity and low confinement loss for terahertz (THz) regime // Optik. 2020. Vol. 222. P. 165359. DOI: 10.1016/j.ijleo.2020.165359
- M. S. Hossain, S. Shuvo, and M. M. Hossain, "Design of a chemical sensing circular photonic crystal fiber with high relative sensitivity and low confinement loss for terahertz (THz) regime", Optik, vol. 222, p. 165359, 2020,. DOI: 10.1016/j.ijleo.2020.165359
- Johnson S.G., Oskooi A., Taflove A. Advances in FDTD Computational Electrodynamics Photonics and Nanotechnology. London: Artech House, 2013. 670 p.
- S. G. Johnson, A. Oskooi, and A. Taflove, Advances in FDTD Computational Electrodynamics Photonics and Nanotechnology. London: Artech House, 2013.
- Degirmenci E., Surre F., Landais P. THz waveguide and bends based on metallic photonic crystals // Terahertz and Mid Infrared Radiation. Dordrecht: Springer Netherlands, 2011. P. 23-27. DOI: 10.1007/978-94-007-0769-6_4
- E. Degirmenci, F. Surre, and P. Landais, "THz waveguide and bends based on metallic photonic crystals", Terahertz and Mid Infrared Radiation. Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 23-27, 2011,. DOI: 10.1007/978-94-007-0769-6_4
- СВЧ фотонные кристаллы - новый тип функциональных структур, применяемых в радиоэлектронике / Д.А. Усанов [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2016. Т. 19, № 3. C. 17-24. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7133. EDN: YKDNDV
- D. A. Usanov et al., "Microwave photonic crystals - a new type of functional structures in radioelectronics", Physics of Wave Processes and Radio Systems, vol. 19, no. 3, pp. 17-24, 2016, url: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7133. (In Russ.). EDN: YKDNDV
- Ansys Lumerical FDTD. URL: https://www.ansys.com/products/photonics/fdtd.
- Ansys Lumerical FDTD. URL: https://www.ansys.com/products/photonics/fdtd.
- Meep: A flexible free-software package for electromagnetic simulations by the FDTD method / A.F. Oskooi [et al.] // Computer Physics Communications. 2010. Vol. 181, no. 3. P. 687-702. DOI: 10.1016/j.cpc.2009.11.008 EDN: NARIPL
- A. F. Oskooi et al., "Meep: A flexible free-software package for electromagnetic simulations by the FDTD method", Computer Physics Communications, vol. 181, no. 3, pp. 687-702, 2010,. DOI: 10.1016/j.cpc.2009.11.008 EDN: NARIPL
- Мокшин П.В., Головашкин Д.Л., Павельев В.С. Итерационный подход на основе FDTD-метода к расчету металл-диэлектрических фотонно-кристаллических элементов // Информационные технологии и нанотехнологии (ИТНТ-2022): сб. тр. по материалам VIII Междунар. конф. и молодеж. шк. 2022. С. 010282. EDN: VSQTGE
- P. V. Mokshin, D. L. Golovashkin, and V. S. Pavel'ev, "Iterative approach based on the FDTD method for the calculation of metal-dielectric photonic crystal elements", Informatsionnye tekhnologii i nanotekhnologii (ITNT-2022): sb. tr. po materialam VIII Mezhdunar. konf. i molodezh. shk., p. 010282, 2022. (In Russ.).
- Iterative approach based on the FDTD method for the design of metal-dielectric photonic crystal devices / P. Mokshin [et al.] // 2022 VIII International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT). 2022. P. 1-4. DOI: 10.1109/ITNT55410.2022.9848523 EDN: DKGQTV
- P. Mokshin et al., "Iterative approach based on the FDTD method for the design of metal-dielectric photonic crystal devices", 2022 VIII International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT), pp. 1-4, 2022,. DOI: 10.1109/ITNT55410.2022.9848523
