Johannes Semmler, MSc.

Lehrstuhl Angewandte Mathematik 2
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Germany
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Projekte

Formoptimierung von Nanoantennen (2012-heute)

Das Ziel dieses Projekts ist die Anwendung der Formoptimierung auf Nanoantennen und nanooptischen Schaltungen, um deren Effizienz zu erhöhen. Durch Versuche lässt sich bestätigen, dass die Effizienz durch die Form beeinflusst wird.

Details

Optische Nanoantennen sind an Wellenleitern angebracht, um einen anregenden Laserstrahl in einen nanooptische Schaltung einzukoppeln. Durch Versuche kann man sehen, dass die Form einer Nanoantenne die Effizienz beeinflusst. In diesem Fall bedeutet Effizienz das Verhältnis zwischen der Energie des Laserstrahls und übertragener Energie im Wellenleiter. Licht wird durch elektrische und magnetische Felder beschrieben, und ihre Ausbreitung wird durch die Maxwell-Gleichung modelliert. Unter der Annahme zeitharmonischer Felder, kann die Maxwell-Gleichung auf ihre zeitharmonischen Darstellung reduziert werden.
Das Ziel dieses Projektes ist die Anwendung der Formoptimierung auf Nanoantennen und nanooptischen Schaltungen, um deren Effizienz zu steigern. Formoptimierung ist ein Bereich der kontinuierlichen Optimierung, die die Minimierung bzw. Maximierung einer Zielfunktion durch Variation der Form behandelt. Ferner hängt die Zielfunktion von der Lösung einer partiellen Differentialgleichung ab. Da der einfallende Laser als zeitharmisch angenommen wird, wird die zeitharmonischen Maxwell-Gleichung zugrunde gelegt.

Prof. Dr. Günter Leugering (Erlangen), Opens external link in new windowProf. Dr. Ulf Peschel (Erlangen), Johannes Semmler MSc. (Erlangen), Opens external link in new windowDipl.-Phys. Arian Kriesch (Erlangen)

Masterarbeit

Volume preserving Shape Optimization for Linear Elasticity and Navier-Stokes Equation (2012)