一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法，其包括以下步骤：确定器件的功能和器件的耦合区域；将耦合区域内的结构离散化；设定不同的目标衰减值，并且利用搜索算法对耦合区域内的离散化结构参数进行迭代以使得输出端满足设定的目标衰减值；记录上一步在迭代过程中所产生的所有结构参数以及相应的衰减值；构建若干个神经网络利用上一步记录的数据来训练该神经网络；将任意的衰减值输入这若干个神经网络，得到的结果确定一个新的搜索范围，在这个新的搜索范围内搜索到目标结果，实现对片上集成光功率衰减器的批量设计。采用本发明专利技术的技术方案，大大加速了一系列不同衰减率的片上光功率衰减器的设计速度，节省了时间。

A Design Method of On-Chip Integrated Optical Power Attenuator Based on Neural Network

【技术实现步骤摘要】
一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法
本专利技术属于片上光子器件设计
，尤其涉及一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法。
技术介绍
目前对完整的硅结构进行参数化离散，然后结合搜索算法进行片上光子器件设计是一种较主流的设计方法，该方法可以设计出满足特定功能的片上器件，具有操作简单，自动化程度高等特点，但是耗时较长，不能满足对于片上光子器件的快速批量设计。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术公开了一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法，实现对片上光子器件的快速批量设计。对此，本专利技术采用的技术方案为：一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法，其包括以下步骤：步骤S1：确定待设计器件的功能和结构，所述器件为片上光功率衰减器，所述功能为对光功率进行不同程度的衰减，所述结构为一端口输入，一端口输出，耦合区域内被参数化离散的结构。步骤S2：设定一个平坦的目标衰减谱线，使用搜索算法对耦合区域内的离散结构参数进行迭代，直至输出端满足设定的衰减谱线。步骤S3：另外设定平坦的多个目标衰减谱线，每个目标衰减谱线都重复步骤S2。并且记录在搜索过程中产生过的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤S1，确定待设计片上光功率衰减器的功能和和结构，所述功能为对光功率进行不同程度的衰减，所述结构为耦合区域内被参数化离散的结构；步骤S2，设定一个目标衰减谱线，使用搜索算法对器件耦合区域内的离散结构参数进行迭代，直至输出端满足设定的衰减谱线；步骤S3，另外设定不同于步骤S2的其他至少两个目标衰减谱线，每个目标衰减谱线都重复步骤S2，并且记录在搜索过程中产生过的所有结构参数以及这些结构参数所对应的衰减谱线；步骤S4，将记录到的结构参数转换为数字矩阵；将每一条衰减谱线都分离为N份，并且将每一份的衰减谱线都与其相应的...

【技术特征摘要】
1.一种基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤S1，确定待设计片上光功率衰减器的功能和和结构，所述功能为对光功率进行不同程度的衰减，所述结构为耦合区域内被参数化离散的结构；步骤S2，设定一个目标衰减谱线，使用搜索算法对器件耦合区域内的离散结构参数进行迭代，直至输出端满足设定的衰减谱线；步骤S3，另外设定不同于步骤S2的其他至少两个目标衰减谱线，每个目标衰减谱线都重复步骤S2，并且记录在搜索过程中产生过的所有结构参数以及这些结构参数所对应的衰减谱线；步骤S4，将记录到的结构参数转换为数字矩阵；将每一条衰减谱线都分离为N份，并且将每一份的衰减谱线都与其相应的数字矩阵构成一组样本，然后用这N组样本分别训练N个神经网络；其中N为不小于2的自然数；步骤S5，取一条任意平坦的衰减谱线，将其分离为N份，每一份的衰减谱线分别输入步骤S4中训练好的N个神经网络，得到N个数字矩阵；综合这N个数字矩阵，得到待设计器件结构参数的新的搜索范围；步骤S6，将步骤S5中所取的一条任意平坦的衰减谱线作为目标衰减谱线，使用搜索算法在步骤S5中得到的新的搜索范围内对耦合区域内的离散结构参数进行搜索，直至输出端满足目标衰减谱线。2.根据权利要求1所述的基于神经网络的片上集成光功率衰减器的设计方法，其特征在于：还包括：步骤S7，取多条任意平坦的衰减谱线，每一条衰减谱线都重复步骤S5和步骤S6，在步骤S5中得到的新的搜索范围内搜索出满足目标衰减谱线的结构。3.根据权利要求2所述的基于神经网络的片上集成光功率衰减器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐科，盛建诚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东,44