上海科技大学知识管理系统

本方案旨在开发一种高效、稳定的并行直接求解方法，用于加速光束传播法（BPM）在三维光波导结构中的数值模拟。成功完成并行 Thomas 算法的开发。通过该算法，能够显著提升计算效率，尤其适用于大规模的 BPM 仿真任务。在并行实现过程中，充分考虑了计算任务分块的合理分配与任务调度，以确保算法在并行环境下高效运行。完成 CUDA 分裂法的实现。CUDA 分裂法将复杂的计算任务进行合理拆分，通过 GPU 的多核心并行处理，加速了计算过程。在开发过程中，对算法进行了优化充分发挥其并行计算优势。并且测试工作：对完成的并行 Thomas 算法和 CUDA 分裂法进行了全面测试。

通过不同规模的数据集和实际的三维光波导结构模型，对两种方法的性能进行评估。测试指标包括计算时间、加速比、资源利用率等。测试结果表明，两种方法在实现高效并行计算方面取得了良好的效果，能够有效支持大规模的 BPM 仿真任务，验证了所开发方法在实际光电仿真中的应用价值和性能提升。

通过完成并行 Thomas 算法和 CUDA 分裂法及其测试工作，本方案朝着开发高效、稳定的并行直接求解方法这一目标迈出了坚实的步伐，为三维光波导结构的 BPM 数值模拟提供了有效的加速手段，在实际光电仿真领域具有重要的应用前景。