研究課題
研究活動スタート支援
計算機シミュレーションを活用した光デバイス設計の高効率のため、汎用性の高い有限要素法に基づく光導波路解析法の高速化に関する検討を行った。まず、行列演算子を活用した数値計算法を有限要素法に適用し、解析領域を任意の区間で分割することによって、ブロック構造ごとの並列計算を可能とし、また大規模な連立一次方程式の計算を省略できることを示した。また、行列演算子の構築に緩慢変化包絡線近似を適用し、必要とされるメッシュ分割数を削減することにより計算効率化が可能であることを明らかにした。
電気電子工学
光デバイスに求められる設計仕様は、従来と比べ飛躍的に高度化しており、計算機シミュレーションによるデバイスの最適設計が必須となりつつある。設計の要求レベルが高まる中、デバイス構造の複雑化や解探索範囲の拡大に伴う膨大な解析・設計時間が問題となっている。本研究成果は、広く用いられている汎用性の高い有限要素法解析技術を改良し、大規模な数値計算を行列演算子による小規模な計算に帰着させることで、汎用性を損なうことなく光デバイスの最適設計を効率化できるため有用性が高い。
