Počet záznamů: 1  

Optimization of a multiphysics problem in semiconductor laser design

  1. 1.
    SYSNO ASEP0501588
    Druh ASEPJ - Článek v odborném periodiku
    Zařazení RIVJ - Článek v odborném periodiku
    Poddruh JČlánek ve WOS
    NázevOptimization of a multiphysics problem in semiconductor laser design
    Tvůrce(i) Adam, Lukáš (UTIA-B)
    Hintermüller, M. (DE)
    Peschka, D. (DE)
    Surowiec, T. (DE)
    Celkový počet autorů4
    Zdroj.dok.Siam Journal on Applied Mathematics. - : SIAM Society for Industrial and Applied Mathematics - ISSN 0036-1399
    Roč. 79, č. 1 (2019), s. 257-283
    Poč.str.27 s.
    Forma vydáníTištěná - P
    Jazyk dok.eng - angličtina
    Země vyd.US - Spojené státy americké
    Klíč. slovaoptoelectronics ; semiconductor laser ; strained germanium microbridges ; van Roosbroeck ; phase field ; design optimization ; topology optimization ; PDE-constrained optimization
    Vědní obor RIVBA - Obecná matematika
    Obor OECDPure mathematics
    Způsob publikováníOmezený přístup
    Institucionální podporaUTIA-B - RVO:67985556
    UT WOS000460127100012
    EID SCOPUS85063193497
    DOI10.1137/18M1179183
    AnotaceA multimaterial topology optimization framework using phase elds is suggested for the simultaneous optimization of mechanical and optical properties to be used in the development of optoelectronic devices. The technique provides a means of determining the cross section of the material alignments needed to create a sufficiently large strain pro le within an optically active region of a photonic device. Based on the physical aspects of the underlying device, a nonlinear multiphysics model for the elastic and optical properties is proposed in the form of a linear elliptic partial differential equation (elasticity) coupled via the underlying topology to an eigenvalue problem of Helmholtz type (optics). The differential sensitivity of the displacement and eigenfunctions with respect to the changes in the underlying topology is investigated. After proving existence and optimality results, numerical experiments leading to an optimal material distribution for maximizing the strain in a Ge-on-Si microbridge are given. The presence of a net gain at low voltages for the optimal design is demonstrated by solving the steady-state van Roosbroeck (drift-diffusion) system, which proves the viability of the approach for the development of next-generation photonic devices.
    PracovištěÚstav teorie informace a automatizace
    KontaktMarkéta Votavová, votavova@utia.cas.cz, Tel.: 266 052 201.
    Rok sběru2020
    Elektronická adresahttps://epubs.siam.org/doi/abs/10.1137/18M1179183
Počet záznamů: 1  

  Tyto stránky využívají soubory cookies, které usnadňují jejich prohlížení. Další informace o tom jak používáme cookies.