SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

L773:1059 910X OR L773:1097 0029
 

Sökning: L773:1059 910X OR L773:1097 0029 > (2020-2023) > Shape optimization ...

Shape optimization for the strong directional scattering of dielectric nanorods

Araujo-Cabarcas, Juan Carlos, 1981- (författare)
Umeå universitet,Institutionen för datavetenskap,Umeå University
Wadbro, Eddie, 1981- (författare)
Umeå universitet,Karlstads universitet,Institutionen för matematik och datavetenskap (from 2013),Umeå University,Institutionen för datavetenskap,Department of Mathematics and Computer Science, Karlstad University, Karlstad, Sweden
 (creator_code:org_t)
2021-05-04
2021
Engelska.
Ingår i: International Journal for Numerical Methods in Engineering. - : John Wiley & Sons. - 0029-5981 .- 1097-0207. ; 122:8, s. 3683-3704
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • In this project, we consider the shape optimization of a dielectric scatterer aiming at efficient directional routing of light. In the studied setting, light interacts with a penetrable scatterer with dimension comparable to the wavelength of an incoming planar wave. The design objective is to maximize the scattering efficiency inside a target angle window. For this, a Helmholtz problem with a piecewise constant refractive index medium models the wave propagation, and an accurate Dirichlet-to-Neumann map models an exterior domain. The strategy consists of using a high-order finite element (FE) discretization combined with gradient-based numerical optimization. The latter consists of a quasi-Newton (BFGS) with backtracking line search. A discrete adjoint method is used to compute the sensitivities with respect to the design variables. Particularly, for the FE representation of the curved shape, we use a bilinear transfinite interpolation formula, which admits explicit differentiation with respect to the design variables. We exploit this fact and show in detail how sensitivities are obtained in the discrete setting. We test our strategy for a variety of target angles, different wave frequencies, and refractive indexes. In all cases, we efficiently reach designs featuring high scattering efficiencies that satisfy the required criteria.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Matematik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Mathematics (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Matematik -- Beräkningsmatematik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Mathematics -- Computational Mathematics (hsv//eng)

Nyckelord

directional scattering
Helmholtz problem
light routing
scattering problem
shape optimization
Matematik
Mathematics

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Araujo-Cabarcas, ...
Wadbro, Eddie, 1 ...
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Matematik
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Matematik
och Beräkningsmatema ...
Artiklar i publikationen
International Jo ...
Av lärosätet
Karlstads universitet
Umeå universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy