関数展開法に基づくトポロジー最適化による波長分離デバィスの設計に関する検討

摘要

In this paper, the topology optimization method based on the function expansion method has been applied to the optimal design of wavelength demultiplexing devices used in the wavelength division multiplexing (WDM) photonic network. In this approach, the structure of the optimized device depends on the initial condition and the parameters for optimization. First, we discuss the initial structures for this optimization and get the opti-mized structure, in which the normalized transmission of about 90% for each wavelength channel can be realized. Next, in order to obtain flat band transmission, we investigate the optimization with more wavelengths. Finally, in order to show the difference of the obtained results in the different expansion functions, other types of expansion function are also investigated.%本論文では，関数展開法に基づくトポロジー最適化を用いて，波長多重伝送に用いられる3波長分離素子の最適設計を行っている.ここでは，3つの出力ポートに対してそれぞれ異なる波長の光を分離させるョうな3波長分離素子の最適化を行っている.最適化にョり得られる構造は，最適化の初期条件やパラメータに依存する.ここでは，まず初期条件にョる違いにっいて検討し，各波長の規格化透過パワーが90%程度の特性の構造を得ている.次に，通過帯域において広帯域で平坦な特性を得るための検討を行った.最後に，構造表現に用いる関数系の違いにョる最適化結果の違いについても示す.