Inverse design in photonics by topology optimization: tutorial

拓扑优化 计算机科学 光子学 趋同(经济学) 反向 拓扑(电路) 数学优化 工程设计过程 过程(计算) 数学 工程类 有限元法 机械工程 物理 几何学 经济 光学 组合数学 操作系统 结构工程 经济增长
作者
Rasmus E. Christiansen,Ole Sigmund
出处
期刊:Journal of The Optical Society of America B-optical Physics [Optica Publishing Group]
卷期号:38 (2): 496-496 被引量:113
标识
DOI:10.1364/josab.406048
摘要

Topology optimization methods for inverse design of nano-photonic systems have recently become extremely popular and are presented in various forms and under various names. Approaches comprise gradient and non-gradient based algorithms combined with more or less systematic ways to improve convergence, discreteness of solutions and satisfaction of manufacturing constraints. We here provide a tutorial for the systematic and efficient design of nano-photonic structures by Topology Optimization (TopOpt). The implementation is based on the advanced and systematic approaches developed in TopOpt for structural optimization during the last three decades. The tutorial presents a step-by-step guide for deriving the continuous constrained optimization problem forming the foundation of the Topology Optimization method, using a cylindrical metalens design problem as an example. It demonstrates the effect and necessity of applying a number of auxiliary tools in the design process in order to ensure good numerical modelling practice and to achieve physically realisable designs. Application examples also include an optical demultiplexer.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
学白柒发布了新的文献求助20
刚刚
XU发布了新的文献求助10
刚刚
jjooooooooy完成签到,获得积分10
1秒前
Akim应助子寒采纳,获得10
1秒前
kyt发布了新的文献求助10
2秒前
李健的小迷弟应助哈士皮采纳,获得10
2秒前
菲子笑完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
干净的琦应助空想小捣蛋采纳,获得30
3秒前
研友_VZG7GZ应助Carlos采纳,获得10
3秒前
悦悦发布了新的文献求助10
4秒前
花椒最菜的硕士完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
上官若男应助怪默采纳,获得10
4秒前
王哈哈完成签到,获得积分20
4秒前
Akim应助SY采纳,获得10
4秒前
亚铜离子完成签到,获得积分20
4秒前
诺曼完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助专一的白萱采纳,获得10
5秒前
科研不通发布了新的文献求助10
5秒前
打打应助贤惠的zre采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
signal发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
共享精神应助酸汤鱼采纳,获得10
6秒前
微笑完成签到,获得积分10
6秒前
chen发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
所所应助dd采纳,获得10
7秒前
Steven完成签到,获得积分10
7秒前
赘婿应助Cc采纳,获得10
8秒前
打打应助沙克几十块采纳,获得10
8秒前
ww完成签到 ,获得积分10
8秒前
繁荣的紫发布了新的文献求助10
9秒前
默幻弦发布了新的文献求助10
9秒前
YiYi完成签到,获得积分10
9秒前
华凯完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
surfing发布了新的文献求助15
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Salmon nasal cartilage-derived proteoglycan complexes influence the gut microbiota and bacterial metabolites in mice 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6385131
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8198335
关于积分的说明 17340574
捐赠科研通 5438692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876246
邀请新用户注册赠送积分活动 1852734
关于科研通互助平台的介绍 1697068