光学迷彩を指向した光制御に関するトポロジー最適化法の開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24860050
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 藤井 雅留太 信州大学, 工学部, 助教 (90569344)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• キーワード: 光学クローク / トポロジー最適化

研究概要

本研究では光学クローク構造のトポロジー最適化法を新たに開発し、特定の電磁波に対し散乱を最小化することが可能な誘電体構造を設計した。従来のトポロジー最適化法では誘電体と空気の中間媒質であるグレースケールと呼ばれる領域が最適化構造内に存在し、最適化構造を実際に作成することが困難であったが、本研究で開発したトポロジー最適化法では完全にグレースケールを含まない最適化構造を設計することが可能となった。明瞭な誘電体境界をもつ最適化構造を設計することが可能となったことで、今後3Dプロンタなどの新しい作製技術との連携が期待できる。これらの成果はApplied Physics Letters をはじめとした論文誌や、ICMAT2013、Metamaterials 2013、WCSMO10などの国際会議でも成果が発表された。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Level set based topology optimization for anti-reflection surface (2014)
  • 著者名/発表者名: Garuda Fujii, Tsuyoshi Ueta, and Mamoru Mizuno
  • 雑誌名: Applied Physics A 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Level set based topology optimization for optical cloaks (2013)
  • 著者名/発表者名: Garuda Fujii, Hayato Watanabe, Takayuki Yamada, Tsuyoshi Ueta, and Mamoru Mizuno
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.102, Issue 25 ページ: 251106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topology optimization for a dielectric optical cloak based on an exact level set approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Yamada, Hayato Watanabe, Garuda Fujii and Toshiro Matsumoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol.49, No.5 ページ: 2073--2076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Level set based topology optimization for optical cloaks containing a large scattering object (2013)
  • 著者名/発表者名: Garuda Fujii, Hayato Watanabe, Takayuki Yamada, Tsuyoshi Ueta, Mamoru Mizuno
  • 雑誌名: Proceedings of WCSMO10 巻: 10 ページ: 5283 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variation in Thermal Conductivity of CFRP Plates due to Impact Damage (2013)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Mizuno, Atsushi Ogawa, Garuda Fujii
  • 雑誌名: Proceedings of 13th International Conference on Fracture 巻: 13 ページ: S42-003 1-6
  • 査読あり
• [学会発表] 光学迷彩構造のレベルセット法に基づくトポロジー最適化手法について (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邊 勇人, 藤井 雅留太, 山田 崇恭, 飯盛 浩司, 松本 敏郎, 高橋 徹
  • 学会等名: 日本機械学会第26回計算力学講演会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 20131102-20131104
• [学会発表] Finite element analysis for laser action in porous random media (2013)
  • 著者名/発表者名: Garuda Fujii, Tsuyoshi Ueta and Mamoru Mizuno
  • 学会等名: Metamaterials' 2013
  • 発表場所: Bordeaux, France
  • 年月日: 20130916-20130919
• [学会発表] Level set based topology optimization for anti-reflection surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Garuda Fujii, Tsuyoshi Ueta, and Mamoru Mizuno
  • 学会等名: ICMAT2013:7th International Conference on Materials for Advanced Technologies
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20130630-20130705
• [学会発表] Study on the performance robustness of optical cloaks designed by means of level set based topology optimization method (2013)
  • 著者名/発表者名: Garuda Fujii, Tsuyoshi Ueta, and Mamoru Mizuno
  • 学会等名: ICMAT2013:7th International Conference on Materials for Advanced Technologies
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20130630-20130705
• [学会発表] Level set based topology optimization for optical cloaks containing a large scattering object (2013)
  • 著者名/発表者名: Garuda Fujii, Hayato Watanabe, Takayuki Yamada, Tsuyoshi Ueta, Mamoru Mizuno
  • 学会等名: WCSMO-10 : World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 20130513-20130517