PyMoosh : a comprehensive numerical toolkit for computing the optical properties of multilayered structures

We present PyMoosh, a Python-based simulation library designed to provide a comprehensive set of numerical tools allowing to compute essentially all optical characteristics of multilayered structures, ranging from reflectance and transmittance to guided modes and photovoltaic efficiency. Optimization tools are also included. PyMoosh is designed not just for research purposes, but also for use-cases in education. To this end, we have invested significant effort in ensuring user-friendliness and simplicity of the interface. PyMoosh has been developed in line with the principles of Open Science and taking into account the fact that multilayered structures are increasingly being used as a testing ground for optimization and deep learning approaches. We provide in this paper the theoretical basis at the core of PyMoosh, an overview of its capabilities, as well as a comparison between the different numerical methods implemented in terms of speed and stability. We are convinced such a versatile tool will be useful for the community in many ways

Evolutionary algorithms converge towards evolved biological photonic structures

Nature features a plethora of extraordinary photonic architectures that have been optimized through natural evolution in order to more efciently refect, absorb or scatter light. While numerical optimization is increasingly and successfully used in photonics, it has yet to replicate any of these complex naturally occurring structures. Using evolutionary algorithms inspired by natural evolution and performing particular optimizations (maximize refection for a given wavelength, for a broad range of wavelength or maximize the scattering of light), we have retrieved the most stereotypical natural photonic structures. Whether those structures are Bragg mirrors, chirped dielectric mirrors or the gratings on top of Morpho butterfy wings, our results indicate how such regular structures might have spontaneously emerged in nature and to which precise optical or fabrication constraints they respond. Comparing algorithms show that recombination between individuals, inspired by sexual reproduction, confers a clear advantage that can be linked to the fact that photonic structures are fundamentally modular: each part of the structure has a role which can be understood almost independently from the rest. Such an in silico evolution also suggests original and elegant solutions to practical problems, as illustrated by the design of counter-intuitive anti-refective coatings for solar cells

Les insulinomes (diagnostic positif, localisation et traitement par les analogues de la somatostatine et expression du récepteur de la somatostatine SST2A)

Les insulinomes sont des tumeurs développées aux dépens des cellules b de Langerhans. Leur diagnostic positif repose sur une élévation inappropriée de l'insulinémie. Leur diagnostic topographique est souvent difficile. Leur traitement est chirurgical. Notre étude a pour objectifs, dans 14 insulinomes, de réévaluer les critères de diagnostic positif, de déterminer l'intérêt des agonistes de la somatostatine dans le traitement symptomatique (octréotide) et dans le diagnostic topographique (Octréoscan®) et leur relation avec l'expression du récepteur sst2A. L'insulinémie, lors d'une hypoglycémie, était inférieure à 6 mUI/l chez 44% des patients. 7 patients sur 12 étaient répondeurs à l'octréotide. Le test court à l'octréotide était prédictif de l'efficacité du traitement prolongé par l'octréotide. La scintigraphie à l'Octréoscanâ a localisé 4 insulinomes sur 12. Il n'existait pas de relation significative entre la fixation de l'Octréoscanâ et l'efficacité de l'octréotide. Le récepteur sst2A était détecté dans 50% des insulinomes. Il n'existait pas de relation significative entre la fixation de l'Octréoscanâ ou l'efficacité de l'octréotide et la présence du récepteur sst2A. En conclusion: 1) la valeur seuil de 6 mUI/l d'insulinémie lors d'une hypoglycémie n'est pas valide avec des dosages spécifiques de l'insuline 2) l'octréotide peut être utilisé dans le traitement médical des insulinomes ; le test court à l'octréotide est prédictif de l'efficacité du traitement prolongé par octréotide 3) la scintigraphie à l'Octréoscanâ ne localise qu'un tiers des insulinomes et sous estime le nombre de patients répondeurs à l'octréotide 4) l'efficacité de l'octréotide et la fixation de l'Octréoscanâ ne semblent pas dépendre uniquement de la présence de sst2A sur la tumeurTOULOUSE3-BU Santé-Centrale (315552105) / SudocTOULOUSE3-BU Santé-Allées (315552109) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Insulinomes malins (diagnostic initial, diagnostic de récidive, traitement et évolution)

L'insulinome malin, défini par la présence de métastases ou d'une invasion péri-pancréatique, nécessite une prise en charge intégrant le traitement de la tumeur et des hypoglycémies. Les objectifs de notre étude rétrospective sur 15 insulinomes malins sont la détermination des critères qui ont permis le primo-diagnostic d'insulinome malin et le diagnostic de récidive après rémission initiale, et l'étude de l'évolution tumorale et sécrétoire selon les différents traitements mis en œuvre. La présentation clinico-radiologique initiale est évidente dans la majorité des cas, mais dans certains cas, elle ne diffère pas de celle des insulinomes bénins, et même l'histologie peut être prise en défaut. Seuls les examens radiologiques ont permis de porter le diagnostic de récidive dans tous les cas ; la biologie a été prise en défaut dans 3/4 cas. Le traitement anti-tumoral dépend de la possibilité de résection et de l'évolution tumorale, qui est très variable d'un cas à l'autre. En cas d'hypoglycémies sévères non contrôlables par la chirurgie, la chimioembolisation des métastases hépatiques et dans une moindre mesure l'administration sous-cutanée continue d'agoniste de la somatostatine sont intéressants lors de l'échec d'autres thérapeutiques anti-sécrétoires. L'everolimus présente des résultats encourageants. En synthèse : 1) l'insulinome malin peut parfois ne pas différer des insulinomes bénins lors de sa présentation initiale et seul le suivi permet alors de faire le diagnostic; 2) la réalisation d'examens d'imagerie est obligatoire dans le suivi pour le diagnostic de récidive; 3) le traitement anti-tumoral et anti-sécrétoire d'un insulinome malin dépend de son évolution.TOULOUSE3-BU Santé-Centrale (315552105) / SudocSudocFranceF

Composition corporelle dans les hyperandrogénies ovariennes et surrénalienes fonctionnelles chez des femmes de poids normal

TOULOUSE3-BU Santé-Centrale (315552105) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Troubles du comportement alimentaire et troubles de l'ovulation chez l'obèse

TOULOUSE3-BU Santé-Centrale (315552105) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Discrete global optimization algorithms for the inverse design of silicon photonics devices

International audienceThe photonics community counts on inverse design approaches to provide new designs of miniaturized photonic components. Although the structures are composed of two materials only, the dominant method used to tackle such a problem is to make the problem continuous through a relaxation of the binary constraint and to use a gradient-based approach. Global optimization algorithms working on continuous problems actually often fail to produce satisfying solutions in such a context characterized by a large number of parameters-especially when space is discretized into a large number of pixels or voxels. However, we show here for three different photonics problems that global discrete optimization algorithms, which are adapted to this kind of problems, can provide efficient solutions which are relatively regular, physically understandable and close to being buildable. Such algorithms constitute overlooked but valuable tools for inverse design problems. Our preferred method is using a starting point provided by a gradient based algorithm, and run an optimization using Lengler's algorithm equipped with a simple smoothing operator to make the algorithm aware of the physical nature of the problem

The photonics and ARCoating testbeds in Nevergrad

We detail the testbeds which can be found in the photonics and ARCoating test cases in Nevergrad. These testbeds, beyond their practical importance, are especially modular-and like all problems in photonics, possess a very high number of local minima. They constitute simple but crucial design challenges: designing a multilayered structure which can reflect light at a given frequency, reflect light on a whole range of frequencies or cancel the reflectivity ; designing a complex structure able to diffract the blue part of the spectrum and to cancel the reflectivity at any other wavelength

open source evolutionary structured optimization

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