| 講演名 | 2016-01-28 FD-BPMと随伴変数法に基づく感度解析を用いた3次元光導波路デバイスの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，伝搬解析手法にビーム伝搬法(Beam Propagation Method; BPM)を用いた3次元光導波路デバイスのトポロジー最適設計手法について検討を行っている. BPMは伝搬方向に素子長が長い光導波路デバイスに対して高速な伝搬解析が可能である. そのため，トポロジー最適設計にBPMを用いることによって，特に素子長が長い3次元デバイスの設計に対して計算コストの低減が期待できる. 本研究では，伝搬解析に交互方向陰的差分法(Alternating Direction Implicit Method; ADIM)に基づくセミベクトル有限差分BPM(Finite Difference BPM; FD-BPM)，構造表現方法に密度法，感度解析に随伴変数法を用いてトポロジー最適設計を行っている. |
| 抄録(英) | We study on the topology optimal design method of three dimensional optical waveguide devices based on sensitivity analysis by using beam propagation method(BPM). In case that refractive index is varied slowly with respect to the propagation direction and backward wave reflections are negligible, higher-speed analysis is available by using the BPM even if device length is long. Thus, it is expected that computational cost of the topology optimal design is decreased by using the BPM. In this study, the semi-vector BPM based on the alternating direction implicit method(ADIM) is applied for the wave propagation analysis. In addition, the density method is selected to represent refractive index distribution and the adjoint variable method is applied for the sensitivity analysis. |
| キーワード(和) | トポロジー最適化 / ビーム伝搬法 / 随伴変数法 / 密度法 / 光導波路デバイス |
| キーワード(英) | Topology optimization / Beam propagation method / Adjoint variable method / Density method / Optical waveguide devices |
| 資料番号 | PN2015-56,EMT2015-107,OPE2015-169,LQE2015-156,EST2015-113,MWP2015-82 |
| 発行日 | 2016-01-21 (PN, EMT, OPE, LQE, EST, MWP) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE / EST / OPE / EMT / PN / MWP / IEE-EMT |
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| 開催期間 | 2016/1/28(から2日開催) |
| 開催地（和） | 神戸市産業振興センター |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | フォトニックNW・デバイス、フォトニック結晶、ファイバーとその応用、光集積回路、光導波路素子、光スイッチング、導波路解析、マイクロ波・ミリ波フォトニクス、及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 小路 元(住友電工) / 柏 達也(北見工大) / 植之原 裕行(東工大) / 佐藤 源之(東北大) / 大木 英司(電通大) / 門 勇一(京都工繊大) / 田中 雅宏(岐阜大) |
| 委員長氏名（英） | Hajime Shoji(Sumitomo Electric Industries) / Tatsuya Kashiwa(Kitami Inst. of Tech.) / Hiroyuki Uenohara(Tokyo Inst. of Tech.) / Motoyuki Sato(Tohoku Univ.) / Eiji Oki(Univ. of Electro-Comm.) / Yuichi Kado(Kyoto Inst. of Tech.) / Masahiro Tanaka(Gifu Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 野田 進(京大) / 木村 秀明(NTT) / 平田 晃正(名工大) / 大貫 進一郎(日大) / 小川 憲介(フジクラ) / 廣瀬 明(東大) / 長谷川 浩(名大) / 釣谷 剛宏(KDDI研) / 大越 春喜(古河電工) / 川西 哲也(NICT) / 戸田 裕之(同志社大) |
| 副委員長氏名（英） | Susumu Noda(Kyoto Univ.) / Hideaki Kimura(NTT) / Akimasa Hirata(Nagoya Inst. of Tech.) / Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) / Kensuke Ogawa(Fujikura) / Akira Hirose(Univ. of Tokyo) / Hiroshi Hasegawa(Nagoya Univ.) / Takehiro Tsuritani(KDDI Labs.) / Haruki Ogoshi(Furukawa Electric) / Tetsuya Kawanishi(NICT) / Hiroyuki Toda(Doshisha Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 梅沢 俊匡(NICT) / 藤原 直樹(NTT) / 平野 拓一(東工大) / 辻 寧英(室蘭工大) / 中川 剛二(富士通研) / 鈴木 賢哉(NTT) / 佐藤 亮一(新潟大) / 西岡 泰弘(三菱電機) / 古川 英昭(NICT) / 廣田 悠介(阪大) / 米本 成人(電子航法研) / 枚田 明彦(NTT) / 後藤 啓次(防衛大) / 出口 博之(同志社大) |
| 幹事氏名（英） | Toshimasa Umezawa(NICT) / Naoki Fujiwara(NTT) / Takuichi Hirano(Tokyo Inst. of Tech.) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) / Goji Nakagawa(Fujitsu Labs.) / Kenya Suzuki(NTT) / Ryoichi Sato(Niigata Univ.) / Yasuhiro Nishioka(Mitsubishi Electric) / Hideaki Furukawa(NICT) / Yusuke Hirota(Osaka Univ.) / Naruto Yonemoto(ENRI) / Akihiko Hirata(NTT) / Keiji Goto(NDA) / Hiroyuki Deguchi(Doshisha Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 毛塚 敦(電子航法研) / 田口 健治(北見工大) / 石榑 崇明(慶大) / 柳生 栄治(三菱電機) / 高橋 一徳(東北大) / 中川 雅弘(NTT) / 池田 研介(電中研) / 菅野 敦史(NICT) / 中 良弘(九州保健福祉大) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Atsushi Kezuka(ENRI) / Kenji Taguchi(Kitami Inst. of Tech.) / Takaaki Ishigure(Keio Univ.) / Eiji Yagyu(Mitsubishi Electric) / Kazunori Takahashi(Tohoku Univ.) / Masahiro Nakagawa(NTT) / Kensuke Ikeda(CRIEPI) / Atsushi Kanno(NICT) / Yoshihiro Naka(KUHW) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on Electronics Simulation Technology / Technical Committee on Optoelectronics / Technical Committee on Electromagnetic Theory / Technical Committee on Photonic Network / Technical Committee on Microwave and Millimeter-wave Photonics / Technical Meeting on Electromagnetic Theory |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | FD-BPMと随伴変数法に基づく感度解析を用いた3次元光導波路デバイスのトポロジー最適設計 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Topology optimization method for three-dimentional optical waveguide devices using sensitivity analysis based on the adjoint variable method and FD-BPM |
| 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） | ビーム伝搬法 / Beam propagation 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） | 密度法 / Density method |
| キーワード(5)（和/英） | 光導波路デバイス / Optical waveguide devices |
| 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. 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.) |
| 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. of 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. of Tech.) |
| 発表年月日 | 2016-01-28 |
| 資料番号 | PN2015-56,EMT2015-107,OPE2015-169,LQE2015-156,EST2015-113,MWP2015-82 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | PN-430,EMT-431,OPE-432,LQE-433,EST-434,MWP-435 |
| ページ範囲 | pp.141-146(PN), pp.141-146(EMT), pp.141-146(OPE), pp.141-146(LQE), pp.141-146(EST), pp.141-146(MWP), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-01-21 (PN, EMT, OPE, LQE, EST, MWP) |