講演名 2015-05-15
関数展開法に基づくモード変換素子の3次元トポロジー最適設計
井口 亜希人(室蘭工大), 辻 寧英(室蘭工大), 安井 崇(北見工大), 平山 浩一(北見工大),
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抄録(和) 本論文では,拡張した関数展開法に基づいて偏波無依存化に寄与するモード変換素子の3次元トポロジー最適設計を行っている.ここでは,TE0(Ex11)モードが入射された場合はそのままTE0モードが出力され,TM0(Ey11)モードが入力された場合はTE1(Ex21)モードに変換されるモード変換素子のトポロジー最適設計を行っている.従来の関数展開法による3次元デバイスの設計は平面内の構造設計に限られていたが,モードのハイブリッド性を利用したデバイスの設計では深さ方向を含めた構造設計が重要である.本論文では,深さ方向まで含めたトポロジー最適設計を行うため,関数展開法を多層構造を扱えるように拡張し,素子長10 μmの小型なモード変換素子の設計例を通してその有効性と妥当性を確認している.
抄録(英) In this paper, a mode converter for polarization diversity circuits is designed by using three-dimentional topology optimization method with extended function expansion method. The converter considered here has following functions: TE0(Ex11) mode pass through and TM0(Ey11) mode is converted into TE1(Ex21) mode. In the function-expansion-based topology optimization reported so far, a topological design is restricted to planar structures . However, it is important for devices utilizing the mode hybridness to design full three dimensional structure with height variation. In this paper, the function expansion method is extended in order to be able to design multi-layer structure devices and the availability and validity of this approach are confirmed by a design of compact mode converter with 10 μm length.
キーワード(和) トポロジー最適化 / 有限要素法 / 光導波路デバイス / 偏波無依存化 / モード変換素子 / 関数展開法
キーワード(英) Topology optimization / Finite element method / Optical waveguide devices / Polarization diversity / Mode converter / Function expansion method
資料番号 EST2015-3
発行日 2015-05-08 (EST)

研究会情報
研究会 EST
開催期間 2015/5/15(から1日開催)
開催地(和) 法政大学 小金井キャンパス
開催地(英) Hosei Univ. (Koganei Campus)
テーマ(和) シミュレーション技術、一般
テーマ(英) Simulation technology, etc.
委員長氏名(和) 柏 達也(北見工大)
委員長氏名(英) Tatsuya Kashiwa(Kitami Inst. of Tech.)
副委員長氏名(和) 馬 哲旺(埼玉大) / 木村 秀明(NTT) / 平田 晃正(名工大)
副委員長氏名(英) Tetsuo Ma(Saitama Univ.) / Hideaki Kimura(NTT) / Akimasa Hirata(Nagoya Inst. of Tech.)
幹事氏名(和) 柴山 純(法政大) / 平野 拓一(東工大)
幹事氏名(英) Jun Shibayama(Hosei Univ.) / Takuichi Hirano(Tokyo Inst. of Tech.)
幹事補佐氏名(和) 陳 春平(神奈川大) / 千葉 英利(三菱電機)
幹事補佐氏名(英) Shunpei Chin(Kanagawa Univ.) / Hidetoshi Chiba(Mitsubishi Electric)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Electronics Simulation Technology
本文の言語 JPN
タイトル(和) 関数展開法に基づくモード変換素子の3次元トポロジー最適設計
サブタイトル(和)
タイトル(英) Design of mode converter with function-expansion-based 3D topology optimization method
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) 有限要素法 / Finite element method
キーワード(3)(和/英) 光導波路デバイス / Optical waveguide devices
キーワード(4)(和/英) 偏波無依存化 / Polarization diversity
キーワード(5)(和/英) モード変換素子 / Mode converter
キーワード(6)(和/英) 関数展開法 / Function expansion method
第 1 著者 氏名(和/英) 井口 亜希人 / Akito Iguchi
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. 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. Tech.)
第 3 著者 氏名(和/英) 安井 崇 / Takashi Yasui
第 3 著者 所属(和/英) 北見工業大学(略称:北見工大)
Kitami Institute of Technology(略称:Kitami Inst. Tech.)
第 4 著者 氏名(和/英) 平山 浩一 / Koichi Hirayama
第 4 著者 所属(和/英) 北見工業大学(略称:北見工大)
Kitami Institute of Technology(略称:Kitami Inst. Tech.)
発表年月日 2015-05-15
資料番号 EST2015-3
巻番号(vol) vol.115
号番号(no) EST-33
ページ範囲 pp.13-18(EST),
ページ数 6
発行日 2015-05-08 (EST)