基于序列二次规划算法的超小尺寸微纳波长分束器的逆向设计

作     者：李家祥 王慧琴 †徐和庆 张华 冯艳 董美彤 Li Jia-Xiang;Wang Hui-Qin;Xu He-Qing;Zhang Hua;Feng Yan;Dong Mei-Tong

作者机构：上海工程技术大学数理与统计学院上海201620 上海工程技术大学机器人研究所上海201620 上海展讯通信公司集成技术资源部上海201203 

基　　金：上海工程技术大学高层次引进人才科研启动项目(批准号:2023RC-GC09)和上海工程技术大学高水平地方高校建设创新人才培养项目(批准号:23XSZ001)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第19期

页      码：111-118页

摘      要：微纳波长分束器是光子芯片中一种重要的分光器件.本文运用序列二次规划智能算法,设计了尺寸为1.5μm×1.5μm的多个超小波长分束器,其中Y型双通道分束器可同时实现TE/TM模式的双波长分束,TE模1140和1200 nm两波长的传输效率分别为80%和81%,消光比分别为18.1和16.3 dB,TM模传输效率分别为70%和67%,消光比为18.3和15.9 dB;T型分束器实现了光束的180°相向分离,待分波长1100和1170 nm的传输效率均达到了88%,消光比分别为16.6和15.0 dB,是目前尺寸最小的片上波分器;十字型三通道分束器实现了波长间隔为50 nm的分束,待分波长1100,1150和1200 nm传输效率分别为73%,66%和70%,消光比分别为17.2,13.8和13.8 dB;非对称三通道分束器分束波长间隔仅为20 nm,待分波长1200,1220和1240 nm的传输效率分别为61%,56%和57%,消光比分别为10.8,7.9和8.9 dB.本方法的设计周期短、设计效率高,且所设计的结构简单、易加工,本方法适用于多种片上集成元器件的设计,为微纳片上集成光子器件的设计提供了一种新思路.

主 题 词：序列二次规划算法 智能设计 片上集成 波长分束器 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 070207[070207] 07[理学] 081104[081104] 08[工学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.72.20230892

馆 藏 号：203124137...