講演名 2019-07-18
グレイ領域を用いない関数展開法による光デバイスのトポロジー自動最適設計に関する研究
富安 柾斗(室蘭工大), 辻 寧英(室蘭工大),
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抄録(和) 光通信の高速・大容量化のための高性能な光デバイスが求められる中,自由度の高いトポロジー最適化による光デバイスの設計に関する研究が行われている.トポロジー最適化では数値解析の効率化や複雑に変化する形状,急激な解の変化に対して高精度に解析を行えることが要求される.本論文では有限要素法 (Finite Element Method:FEM) による伝搬解析と随伴変数法 (Adjoint Variable Method:AVM) による感度解析を用いた最適設計を行う.強導波デバイスの最適設計も可能とするため,媒質境界に合わせた有限要素メッシュを生成することで解析の高精度化を図る.また,随伴変数法ではグレイ領域を用いずに感度解析を行う.
抄録(英) In order to develop high performance optical devices for realizing high speed and large capacity photonic network, studies on topology optimization of optical devices have been intensively conducted. In the topology optimization, it is necessary to be able to efficiently analyze device characteristics with high accuracy even for devices with high refractive index difference and complicated device geometry generated in the optimization iteration. In this research, we study on the topology optimization method in which finite element method (FEM) for wave propagation analysis and adjoint variable method (AVM) for sensitivity analysis are utilized. In this study, the function expansion method is employed to express device geometry, and in order to treat material boundary more accurately, we also studied about automatic finite element mesh generation, and sensitivity analysis without gray area.
キーワード(和) トポロジー最適化 / 関数展開法 / 随伴変数法 / 有限要素法
キーワード(英) Topology optimization / function expansion method / adjoint variable method / finite element method
資料番号 EMT2019-21,MW2019-34,OPE2019-25,EST2019-23,MWP2019-21
発行日 2019-07-11 (EMT, MW, OPE, EST, MWP)

研究会情報
研究会 MW / EST / OPE / MWP / EMT / IEE-EMT
開催期間 2019/7/18(から2日開催)
開催地(和) 函館市中央図書館
開催地(英) Hakodate City Central Library
テーマ(和) 光・電波ワークショップ
テーマ(英) Light wave & Electromagnetic Wave Workshop
委員長氏名(和) 古神 義則(宇都宮大) / 平田 晃正(名工大) / 高橋 浩(上智大) / 吉本 直人(千歳科技大) / 平山 浩一(北見工大) / 後藤 啓次(防衛大)
委員長氏名(英) Yoshinori Kogami(Utsunomiya Univ.) / Akimasa Hirata(Nagoya Inst. of Tech.) / Hiroshi Takahashi(Sophia Univ.) / Naoto Yoshimoto(Chitose Inst. of Science and Tech.) / Koichi Hirayama(Kitami Inst. of Tech.) / Keiji Goto(National Defense Academy)
副委員長氏名(和) 河合 正(兵庫県立大) / 大久保 賢祐(岡山県立大) / 新庄 真太郎(三菱電機) / 大貫 進一郎(日大) / 君島 正幸(アドバンテスト研) / 柴山 純(法政大) / 中川 剛二(富士通研) / 枚田 明彦(千葉工大) / 出口 博之(同志社大)
副委員長氏名(英) Tadashi Kawai(Univ. of Hyogo) / Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Shintaro Shinjo(Mitsubishi Electric) / Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) / Masayuki Kimishima(Advantest) / Jun Shibayama(Hosei Univ.) / Goji Nakagawa(Fujitsu Labs.) / Akihiko Hirata(Chiba Inst. of Tech.) / Hiroyuki Deguchi(Doshisha Univ.)
幹事氏名(和) 清水 隆志(宇都宮大) / 佐藤 優(富士通研) / 園田 潤(仙台高専) / 須賀 良介(青学大) / 庄司 雄哉(東京工業大学) / 妹尾 和則(NTT) / 相葉 孝充(矢崎総業) / 菅野 敦史(NICT) / 渡辺 仰基(福岡工大) / 鈴木 敬久(首都大東京) / 阪本 卓也(京大) / 黒木 啓之(都立産技高専)
幹事氏名(英) Takashi Shimizu(Utsunomiya Univ.) / Masaru Sato(Fujitsu Labs.) / Jun Sonoda(National Inst. of Tech.,Sendai College) / Ryosuke Suga(Aoyama Gakuin Univ.) / Yuya Shoji(Tokyo Inst. of Tech.) / Kazunori Seno(NTT) / Takamitsu Aiba(Yazaki) / Atsushi Kanno(NICT) / Koki Watanabe(Fukuoka Inst.of Tech.) / Yukihisa Suzuki(Tokyo Metropolitan Univ.) / Takuya Sakamoto(Kyoto Univ.) / Takashi Kuroki(Tokyo Metro. Coll. of Tech)
幹事補佐氏名(和) 吉田 賢史(鹿児島大) / 高野 恭弥(東京理科大) / 伊藤 孝弘(名工大) / 藤田 和広(富士通) / 三浦 健太(群馬大) / 若山 雄貴(日立) / 池田 研介(電中研) / 易 利(阪大) / 山田 崇史(NTT) / 杉坂 純一郎(北見工大) / 松岡 剛志(九州産大)
幹事補佐氏名(英) Satoshi Yoshida(Kagoshima Univ.) / Kyoya Takano(Tokyo Univ. of Science) / Takahiro Ito(Nagoya Inst. of Tech.) / Kazuhiro Fujita(Fujitsu) / Kenta Miura(Gunma Univ.) / Yuki Wakayama(Hitachi) / Kensuke Ikeda(CRIEPI) / Li Yi(Osaka Univ.) / Takashi Yamada(NTT) / Junichiro Sugisaka(Kitami Inst. of Tech.) / Tsuyoshi Matsuoka(Kyushu Sangyo Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Electronics Simulation Technology / Technical Committee on OptoElectronics / Technical Committee on Microwave and Millimeter-wave Photonics / Technical Committee on Electromagnetic Theory / Technical Meeting on Electromagnetic Theory
本文の言語 JPN
タイトル(和) グレイ領域を用いない関数展開法による光デバイスのトポロジー自動最適設計に関する研究
サブタイトル(和)
タイトル(英) A study on topology optimization of optical device by function expansion method without gray area
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) トポロジー最適化 / Topology optimization
キーワード(2)(和/英) 関数展開法 / function expansion method
キーワード(3)(和/英) 随伴変数法 / adjoint variable method
キーワード(4)(和/英) 有限要素法 / finite element method
第 1 著者 氏名(和/英) 富安 柾斗 / Masato Tomiyasu
第 1 著者 所属(和/英) 室蘭工業大学(略称:室蘭工大)
Muroran Institute of Technology(略称:Muroran Inst. of Tech.)
第 2 著者 氏名(和/英) 辻 寧英 / Yasuhide Tsuji
第 2 著者 所属(和/英) 室蘭工業大学(略称:室蘭工大)
Muroran Institute of Technology(略称:Muroran Inst. of Tech.)
発表年月日 2019-07-18
資料番号 EMT2019-21,MW2019-34,OPE2019-25,EST2019-23,MWP2019-21
巻番号(vol) vol.119
号番号(no) EMT-126,MW-127,OPE-128,EST-129,MWP-130
ページ範囲 pp.91-95(EMT), pp.91-95(MW), pp.91-95(OPE), pp.91-95(EST), pp.91-95(MWP),
ページ数 5
発行日 2019-07-11 (EMT, MW, OPE, EST, MWP)