Использование параллельных процедур для ускорения расчетов электромагнитного поля лазерного излучения, рассеянного в интегрально-оптическом волноводе с трехмерными неоднородностями.
Статья посвящена разработке методов и алгоритмов высокоэффективного численного решения актуальных задач векторного волноводного трехмерного рассеяния, требующих больших вычислительных ресурсов и больших ресурсов памяти. Для примера рассмотрена задача рассеяния собственных мод лазерного излучения на 3D-неоднородностях сред трехслойного интегрально-оптического волновода. Полученное ранее теоретическое решение данной электродинамической проблемы именно в интегральной форме позволило максимально эффективно реализовать численное решение поставленной задачи. С этой целью мы осуществили параллельную реализацию программного модуля для вычисления поля излучения вне волновода в двух видах. Использование методов параллельного программирования позволило нам достичь значительного увеличения скорости расчетов. В статье приведены: схема организации вычислений в случае N вычислительных узлов, с одним потоком на каждом узле; схема многопотоковой версии на базе одного компьютера с многоядерным процессором. Для реализации параллельной версии алгоритма программы расчета амплитуды напряженности электромагнитного поля вне волновода мы сделали реализацию программы на языке С++ с использованием библиотеки параллельного программирования MPICH. Использование методов параллельного программирования позволило нам достичь значительного увеличения скорости расчетов.