基于移动渐近线算法的大角度偏转分束器的智能设计

摘要

光分束器是片上集成光子芯片的一个重要组成部分,常规分束多以T型、Y型、树型输出为主,往往分束角度和分束效率不能兼顾,难以同时实现高效和大角度的分束.本文在移动渐近算法基础上,结合材料插值与有限元法,形成了一种计算速度更快、容量更小的适应于微纳光子器件设计的新智能算法,成功地设计出一尺寸为1 μm×2 μm的大角度偏转分束器,实现了光束180°直线分离,分束比近似1∶1,总效率达90％以上.相比同样尺寸的几种常规分束器,该分束器的效率高出近1倍甚至更高.本智能算法还适用于光偏振分光、路由器、光隔离器等多种无源光子器件的设计,为高密度片上集成微纳光子器件的设计提供了一种思路和借鉴.