优化有限结构以抑制光子密度
光学
2026-01-13 v1
摘要
我们提出了一种拓扑优化框架，用于优化任意形状的有限结构，通过结合密度基方法与水平集方法。我们首先优化了规则多边形结构以抑制光子密度，发现表现最佳的多边形与以六边形为单位单元格的空间瓷砖一致。我们进一步表明，在六边形结构中引入空腔可进一步抑制光子密度，特别是当空腔也是六边形时。该结果可应用于光纤电缆的设计。随后，我们描述了一种用于优化任意 x-简单或 y-简单设计的方法，可恢复六边形单元胞的有限超胞。该方法因此能够在单次优化中发现显著抑制给定材料参数下光子密度的光子晶体原始单元胞的对称性。
引用
@article{arxiv.2601.07801,
title = {Optimizing Finite Structures to Suppress the Photonic Density of States},
author = {Prakash Mishra and Sukhad Dnyanesh Joshi and Aditya Bahulikar and Quintin A. Hatzis and M. Cenk Gursoy and Rodrick Kuate Defo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.07801},
year = {2026}
}