| ش | ی | د | س | چ | پ | ج |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
دو مشکل چالش برانگیز مدل سازی دستگاه فوتونیک در این بحث مورد بررسی قرار می گیرد: مدل سازی چند مقیاسی و بهینه سازی. وقتی نوبت به مدل‌سازی یک سیستم نوری بزرگ با ویژگی‌های زیر موج می‌رسد، یک طرح شبیه‌سازی چند مقیاسی مورد نیاز است. به عبارت دیگر، یک ابزار شبیه سازی باید بتواند هم برهمکنش نور در مقیاس زیر موج و هم انتشار نور را در فواصل زیاد فراهم کند.
ابتدا یک طرح شبیه‌سازی چند مقیاسی را نشان می‌دهد - نوع خاصی از شبیه‌سازی چندفیزیکی - که رویکردهای نوری پرتو و موج کامل را ترکیب می‌کند. سپس توک مروری بر بهینه‌سازی، یکی دیگر از جنبه‌های مهم شبیه‌سازی دستگاه فوتونیک، با مقدمه‌ای بر رویکردهای بهینه‌سازی مبتنی بر گرادیان و بدون مشتق ارائه می‌کند.