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PDE Constrained Optimization and Design of Frozen Mode Crystals

Communications in Computational Physics 2008年第4期3卷 878-898页

作者： S.Chun J.S.Hesthaven Division of Applied Mathematics Brown UniversityProvidenceRI 02912USA.

We explore the use of PDE constrained nonlinear optimization techniques to optimize and design electromagnetic crystals which exhibit frozen mode *** is characterized by Van Hove singularities in the dispersion relation,e.g.,stationary reflection points and degenerate band edge ***,the optimization process modifies the dispersion relation by adjusting the geometries and material *** resulting algorithm is found to be capable of recovering all known crystal configurations as well as many new configurations,some of which display dramatically improved properties over previously used *** investigate both gyrotropic photonic crystals and degenerate band edge crystals as well as the more complex case of the oblique *** this latter case,we extend the investigation to the three-dimensional case to identify the first three-dimensional crystal exhibiting frozen mode behavior.

关键词： PDE constrained optimization method of matched asymptotics frozen mode photonic crystal.

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