کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
6931150 | 867663 | 2015 | 15 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A fast and robust solver for the scattering from a layered periodic structure containing multi-particle inclusions
ترجمه فارسی عنوان
یک حل کننده سریع و قوی برای پراکندگی از یک ساختار دوره ای لایه ای که حاوی چند ذره است
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
حل کننده سریع پراکندگی دوره ای، پراکندگی چند ذره، محیط لایه ای، انکسار،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی کامپیوتر
نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
We present a solver for plane wave scattering from a periodic dielectric grating with a large number M of inclusions lying in each period of its middle layer. Such composite material geometries have a growing role in modern photonic devices and solar cells. The high-order scheme is based on boundary integral equations, and achieves many digits of accuracy with ease. The usual way to periodize the integral equation-via the quasi-periodic Green's function-fails at Wood's anomalies. We instead use the free-space Green's kernel for the near field, add auxiliary basis functions for the far field, and enforce periodicity in an expanded linear system; this is robust for all parameters. Inverting the periodic and layer unknowns, we are left with a square linear system involving only the inclusion scattering coefficients. Preconditioning by the single-inclusion scattering matrix, this is solved iteratively in O(M) time using a fast matrix-vector product. Numerical experiments show that a diffraction grating containing M=1000 inclusions per period can be solved to 9-digit accuracy in under 5 minutes on a laptop.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 298, 1 October 2015, Pages 194-208
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 298, 1 October 2015, Pages 194-208
نویسندگان
Jun Lai, Motoki Kobayashi, Alex Barnett,