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申请/专利权人：中国地质大学(武汉)
申请日：2023-03-22
公开（公告）日：2024-06-28
公开（公告）号：CN116299858B
主分类号：G02B6/14
分类号：G02B6/14;G02B27/00
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.28#授权;2023.07.11#实质审查的生效;2023.06.23#公开
摘要：本发明公开了一种硅基模斑转换器的逆向设计方法及硅基模斑转换器，属于集成光子器件技术领域。所述逆向设计方法包括：将器件待优化区域均匀等分为一定大小的像素单元；在像素单元的中心刻蚀不同半径大小的空气柱，以改变设计区域的拓扑结构；定义品质因数描述设计器件性能的优劣；设计梯度逆向设计算法计算每个像素单元的刻蚀孔径的梯度信息，根据梯度信息更新每个像素单元的刻蚀孔径；算法不断迭代更新直至收敛。此设计算法也可以应用于其他硅基器件的制造，提高设计效率；并首次提出梯度逆向设计方法应用于设计模斑转换器，实现了尺寸仅为12μm×2.4μm的硅基模斑转换器，具有尺寸小、高集成度、制备简单等优势。
主权项：1.一种硅基模斑转换器的逆向设计方法，其特征在于，所述逆向设计方法包括：步骤1：将设计区域离散为均匀的若干像素单元，在像素单元的中心刻蚀不同半径大小的空气柱，并以所述像素单元中心的刻蚀孔径作为初始结构；步骤2：采用梯度逆向设计算法计算设计区域中任意点处的梯度dFOM；步骤3：将任意点处的梯度dFOM通过转义函数G换算为刻蚀孔的孔径值；所述转义函数G的计算表达式如下： 其中： 其中：代表任意点的梯度值，为双曲正切函数，R代表刻蚀孔的半径值；步骤4：根据得到刻蚀孔的孔径值更新器件的拓扑结构；步骤5：计算更新后器件的品质因数FOM，并判断算法是否收敛；若不收敛，则返回重新计算梯度，直至算法收敛。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国地质大学(武汉) 一种硅基模斑转换器的逆向设计方法及硅基模斑转换器
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