Computational analysis of nonlinear electromagnetics in disordered photonic systems
Computational analysis of nonlinear electromagnetics in disordered photonic systems
批准号:
1408115
负责人:
Carlo Piermarocchi
金额:
$36.0万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2014
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2014-07-15 至 2019-06-30
中文摘要
几个世纪以来,物理学家已经知道如何使用麦克斯韦定律来预测光和其他类型的电磁辐射在真空中传播时的行为;然而,当它在无序介质中传播时,比如我们在开发新的工程设备时使用的那些介质,人们一直依赖非常粗略的近似或粗略的估计来预测将会发生什么。这些PI将开发新的计算机模拟系统,以比过去更准确地预测发生的事情。他们的新工具应该在光子学和电光学中有非常广泛的用途,在开发新的设备和技术方面。他们计划将新软件广泛传播,以使世界各地的科学家能够对这一主题进行研究。该项目将专注于开发一种自洽麦克斯韦-布洛赫方程的集成解算器,该解算器准确且计算高效。这将需要开发(1)区域分解框架;(2)用于辐射/散射的瞬变分析的半分析方法;以及(3)可与这些求解器集成的快速势评估器,以实现对无序系统的大规模分析。该框架将提供各种无序系统中光和光激发(激子)动力学的完整图景,首先是具有无序的垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构。另一个要作为试验台研究的系统是嵌入在带有和不带有外腔的半导体中的量子点的情况。
英文摘要
Physicists have known for centuries how to predict the behavior of light and other types of electromagnetic radiation when it moves through a vacuum, using Maxwell's Laws; however, when it propagates through disorderly media, like those we use in developing new engineering devices, people have relied on very gross approximations or back-of-the-envelope estimates to predict what will happen. These PIs will develop new computer simulation systems to predict what happens more accurately than has been possible in the past. Their new tools should be of very widespread use, in photonics and electrooptics, in developing new devices and technologies. They plan to disseminate the new software widely to enable scientists worldwide to conduct research on this topic.The project will focus on developing an integrated solver for self-consistent Maxwell-Bloch equations that is accurate and computationally efficient. This will entail the development of (1) a domain decomposition framework; (2) semi-analytical methods for transient analysis of radiation/scattering; and (3) fast potential evaluators that can be integrated with these solvers to enable large-scale analysis of disordered systems. The framework will provide a complete picture of the dynamics of light and optical excitations (excitons) in a variety of disordered systems, starting with Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) structures with disorder. Another system to be investigated as a testbed is the case of quantum dots embedded in a semiconductor with and without an external cavity.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Elements: Software: NSCI: A Quantum Electromagnetics Simulation Toolbox (QuEST) for Active Heterogeneous Media by Design
-
批准号:1835267
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$56.33万
-
财政年份:2018
-
负责人:Carlo Piermarocchi
-
依托单位:
Optical Processing of Information in Doped Semiconductors
-
批准号:0605801
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$33.0万
-
财政年份:2006
-
负责人:Carlo Piermarocchi
-
依托单位:
ITR: Optical Processing of Information in Doped Semiconductors
-
批准号:0312491
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2003
-
负责人:Carlo Piermarocchi
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
-
批准号:--
-
项目类别:合作创新研究团队
-
资助金额:--
-
批准年份:2024
-
负责人:姚韬
-
依托单位:
Intelligent Patent Analysis for Optimized Technology Stack Selection:Blockchain BusinessRegistry Case Demonstration
-
批准号:--
-
项目类别:外国学者研究基金项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2024
-
负责人:USHARANI HAREESH GOVINDARA JAN
-
依托单位:
利用全基因组关联分析和QTL-seq发掘花生白绢病抗性分子标记
-
批准号:31971981
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:晏立英
-
依托单位:
基于SERS纳米标签和光子晶体的单细胞Western Blot定量分析技术研究
-
批准号:31900571
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:刘兵
-
依托单位:
利用多个实验群体解析猪保幼带形成及其自然消褪的遗传机制
-
批准号:31972542
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:57.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:郭源梅
-
依托单位:
基于Meta-analysis的新疆棉花灌水增产模型研究
-
批准号:41601604
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:22.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:赵爱琴
-
依托单位:
基于个体分析的投影式非线性非负张量分解在高维非结构化数据模式分析中的研究
-
批准号:61502059
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:19.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:刘昶
-
依托单位:
多目标诉求下我国交通节能减排市场导向的政策组合选择研究
-
批准号:71473155
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60.0万元
-
批准年份:2014
-
负责人:柴建
-
依托单位:
大规模微阵列数据组的meta-analysis方法研究
-
批准号:31100958
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:20.0万元
-
批准年份:2011
-
负责人:赵洪雅
-
依托单位:
基于物质流分析的中国石油资源流动过程及碳效应研究
-
批准号:41101116
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:23.0万元
-
批准年份:2011
-
负责人:刘晓洁
-
依托单位: