Simple nonintersecting thin metallic wire photonic crystals are studied using the integral equation method based on the Green's function for periodically arranged sources. A wavenumber and wavevector dependent effective permittivity tensor is derived upon homogenization, and the band diagram and the per mittivity for the lower dispersion branch are calculated.
1 Доктор физико-математических наук, профессор кафедры радиотехники и электродинамики, Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, DavidovichMV@info.sgu.ru 2 Аспирант кафедры математического обеспечения вычислительных комплексов и информационных систем, Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, ShilovskyPA@info.sgu.ru 3 Доктор физико-математических наук, доцент кафедры математического обеспечения вычислительных комплексов и информационных систем, Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, AndreichenkoDK@info.sgu.ru В работе рассматриваются возможности использования технологий параллельных вычислений Message Passing Interface и Open Computing Language при моделировании металлических фотонных кристаллов методом функций Грина и интегральных уравнений. Анализируется эффективность этих технологий в рамках данной задачи, приводятся выводы о целесообразности их применения. Ключевые слова: параллельные вычисления, MPI, OpenCL, фотонные кристаллы. ВВЕДЕНИЕМеталлические фотонные кристаллы (МФК) в приближении идеальной проводимости металлических объектов широко исследовались последние три десятилетия [1][2][3][4][5][6][7]. Для анализа МФК используются аналитические [1-3, 5], прямые численные [4] и численно-аналитические методы [5][6][7], основанные на методе функций Грина и интегральных уравнений. Последние позволяют получить дисперсионные уравнения (ДУ) в замкнутой форме в приближении тонких проволочных включений и с учетом одной или нескольких гармоник тока. Решение таких дисперсионных уравнений требует большое количество вычислений, что делает практически невозможным получение результатов моделирования за адекватное время традиционными последовательными способами. Поэтому актуальным становится модификация существующих или разработка новых методов для запуска на вычислительных системах с использованием различных технологий параллельных вычислений. В рамках данной статьи будут рассмотрены различные аспекты использования технологий Message Passing Interface (MPI) и Open Computing Language (OpenCL) при моделировании МФК. Цель работы -проанализировать эффективность использования технологий параллельных вычислений MPI и OpenCL при моделировании металлических фотонных кристаллов. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ MPIMessage Passing Interface -это спецификация для написания библиотек передачи сообщений, разработанная как стандарт для систем с распределённой памятью, систем передачи сообщений и параллельных вычислений. MPI основан на модели передачи сообщений, в которой данные из адресного пространства одного процесса передаются в адресное пространство другого процесса посредством передачи сообщений.Программная модель MPI представлена следующими элементами.• Группы процессов. Каждая группа определяет упорядоченную коллекцию процессов и область видимости при операциях взаимодействия. • Коммуникаторы. Объекты данного типа предоставляют все операции взаимодействия в MPI.Каждый процесс для коммуникатора имеет свой независимый номер, и все процессы составляют упорядоченную топологию. Ко...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.