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

摘要

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．