Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences65045310.31857/S003384942310011XDOSFMOНАНОЭЛЕКТРОНИКАUnknownA fast and efficient approach for calculating electric fields with application to topology optimization of microdevices.Быстрый и эффективный подход для расчета электрических полей с применением к топологической оптимизации микроустройствMininIu. B.МининЮ. Б.Iurii.Minin@skoltech.ruKotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino BranchФрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН01102023681098999131012025Copyright ©; 2023, Ю.Б. МининCopyright ©; 2023, Ю.Б. Минин2023Ю.Б. МининЮ.Б. Мининhttps://innoscience.ru/0033-8494/article/view/650453

A new numerical approach is proposed for fast and efficient calculation of electric waves, passing through wave microdevices using the Helmholtz equation. The efficiency, speed and accuracy of this approach are investigated.

Предложен новый численный подход для быстрого и эффективного расчета электрических волн, проходящих через волновые микроустройства, с помощью уравнения Гельмгольца. Исследованы эффективность, быстродействие и точность этого подхода.

numerical approachelectric wavesHelmholtz equationВыражаем благодарность Сколковскому институту науки и технологий за предоставленный удаленный доступ к суперкомпьютеру “Жорес” [15] для расчетов времени вычислений на CUDA.Bendsoe M.P., Sigmund O. Topology Optimization: Theory, Methods and Applications. Berlin: Springer Sci. & Business Media, 2003.Bannister J., Fratta L., Gerla M. // Proc. EFOC/LAN'90. Munich, 27–29 Jul. 1990. Boston: IGI Europe, 1990. P. 53.Jensen J.S., Sigmund O. // Laser & Photonics Rev. 2011. V. 5. № 2. P. 308.Andonegui I., Calvo I., Garcia-Adeva A.J. // Appl. Phys. A. 2014. V. 115. P. 433.Minin I.B., Nuzhin E.E., Boyko A.I. et al. // 2018 Engineering and Telecommun. (EnT-MIPT). Moscow. 15–16 Nov. N.Y.: IEEE, 2018. P. 146.Dickinson E.J.F., Ekström H., Fontes E. // Electrochemistry Commun. 2014. V. 40. P. 71.Oskooi A.F., Roundy D., Ibanescu M. et al. // Computer Phys. Commun. 2010. V. 181. № 3. P. 687.Minin I., Matveev S. // Poster Optica Adv. Phot. Congress 2022. Optica Publ. Group, 2022. P. JTu6B. 6.Søndergaard T.M. Green’s Function Integral Equation Methods in Nano-Optics. Boca Raton: CRC Press, 2019.Olshevsky V., Oseledets I., Tyrtyshnikov E. // Linear Algebra Appl. 2006. V. 412. № 1. P. 1.Minin I., Matveev S. // Poster Laser Congress 2021. Optica Publ. Group, 2021. P. JTu1A.45.Chu E., George A. Inside the FFT Black Box: Serial and Parallel Fast Fourier Transform Algorithms. Boca Raton: CRC Press, 1999.Minin I.B., Matveev S.A., Fedorov M.V. et al. // Comp. Math. Modeling. 2021. V. 32. № 4. P. 438.Марчук Г.И., Кузнецов Ю.А. // Докл. АН СССР. 1968. Т. 181. № 6. С. 1331.Zacharov I., Arslanov R., Gunin M. et al. // Open Engin. 2019. V. 9. № 1. P. 512.