用于优化物理设备的制造和设计的级联模型制造技术

描述了一种用于模拟和优化物理设备的制造和设计的技术。该技术包括利用制造模型执行物理设备的制造模拟，所述制造模型接收制造规范作为输入并响应于制造模拟输出用于物理设备的结构设计。利用设计模型执行物理设备的操作模拟，所述设计模型模拟通过物理设备的模拟环境传播的场响应。从制造模型输出的结构设计正向级联到设计模型，并且来自性能损失误差通过设计模型的反向传播的输出逆向级联到制造模型。模型。模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于优化物理设备的制造和设计的级联模型
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年6月5日提交的美国专利申请第16/432,538号的权益，其内容通过引用结合于此。


[0003]本公开总体上涉及物理设备的制造和设计优化，并且具体地但非排他地涉及反演(inverse)设计技术。

技术介绍

[0004]电磁设备(例如，光学设备、电气设备或其他)是创建、操纵、传播和/ 或测量电磁辐射的设备。它们的应用变化广泛，并且包括但不限于声光调制器、光学调制器、光学环形谐振器、分布式布拉格反射器、激光器、透镜、晶体管、波导、天线等。用于设计这些设备的传统技术有时是通过简单的猜测和检查方法确定的，在该方法中调整预定设计的少量设计参数以适合于特定应用。然而，实际上，取决于设备尺寸和功能，这些设备可能具有从数百直到数十亿的范围的设计参数。因为电磁设备的功能增加并且制做公差 (tolerance)改进以允许更小的设备特征尺寸，所以经由优化的设备设计和制造来充分利用这些改进变得越来越重要。
附图说明/>[0005]参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.至少一种机器可访问存储介质，所述机器可访问存储介质提供指令，所述指令在由机器执行时将使机器执行操作，所述操作包括：利用制造模型执行物理设备的制造模拟，所述制造模型接收制造规范作为输入并响应于制造模拟输出用于物理设备的结构设计；利用设计模型执行物理设备的操作模拟，所述设计模型模拟通过物理设备的模拟环境传播的场响应；将从制造模型输出的结构设计正向级联到设计模型以建立用于操作模拟的模拟环境；反向传播性能损失误差通过设计模型，所述性能损失误差是基于用于确定性能损失值的性能损失函数而生成的；将来自性能损失误差的反向传播的输出逆向级联到制造模型；反向传播结构设计误差通过制造模型以生成一个或多个第一梯度，其中，所述结构设计误差是基于来自性能损失误差的反向传播的输出而生成的；以及基于一个或多个第一梯度修正制造规范。2.根据权利要求1所述的至少一种机器可访问存储介质，其中，来自性能损失误差的反向传播的输出包括从设计模型输出的一个或多个第二梯度，其中，第二梯度是响应于所述性能损失误差的反向传播而生成的，其中，所述结构设计误差基于第二梯度，并且其中，所述制造规范被修正以至少降低性能损失值。3.根据权利要求2所述的至少一种机器可访问存储介质，其中，所述结构设计误差包括从设计模型输出的第二梯度，并且其中，第二梯度包括关于性能损失值对物理设备中的结构改变的敏感性测量。4.根据权利要求2所述的至少一种机器可访问存储介质，还提供在由机器执行时将使机器执行进一步的操作的指令，所述进一步的操作包括：使用第二梯度执行梯度下降算法以修正结构设计并输出修正的结构设计；以及利用制造损失函数生成结构设计误差，所述制造损失函数将修正的结构设计与目标结构设计进行比较。5.根据权利要求4所述的至少一种机器可访问存储介质，其中，所述制造损失函数包括与在制造物理设备时的良率测量、在制造物理设备时的成本测量、或在制造物理设备时的时间测量中的一个或多个相关联的惩罚测量。6.根据权利要求2所述的至少一种机器可访问存储介质，还提供在由机器执行时将使机器执行进一步的操作的指令，所述进一步的操作包括：迭代执行制造模型、执行设计模型、反向传播性能损失误差和反向传播结构设计误差；以及使用梯度下降算法在每个迭代之间修正制造规范。7.根据权利要求2所述的至少一种机器可访问存储介质，其中，修正所述制造规范包括更新优化制造模拟的制造参数的物理设备的制造步骤，其中，第一梯度表示制造步骤的关于从制造损失函数生成的制造损失值的敏感性测量。8.根据权利要求7所述的至少一种机器可访问存储介质，还包括：将所述结构设计误差生成作为来自制造损失函数的第一贡献和来自从设计模型输出的第二梯度的第二贡献的加权组合。
9.根据权利要求8所述的至少一种机器可访问存储介质，还提供在由机器执行时将使机器执行进一步的操作的指令，所述进一步的操作包括：在执行制造模型、执行设计模型、反向传播性能损失误差和反向传播结构设计误差的选择的迭代之间调整加权组合的权重。10.根据权利要求1所述的至少一种机器可访问存储介质，其中，所述模拟环境包括体素阵列，每个体素描述在N维空间中的对应位置的物理设备的一个或多个结构参数，并且其中，利用设计模型执行操作模拟包括模拟响应于激励源通过模拟环境传播并与体素相互作用的场响应，其中，所述场响应受结构参数的影响。11.根据权利要求1所述的至少一种机器可访问存储介质，其中，所述制造模型包括物理设备的真实制造处理的可微特性，并且所述设计模型包括物理设备的操作的可微特性。12.根据权利要求1所述的至少一种机器可访问存储介质，还提供在由机器执行时将使机器执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：B阿道夫，M舒伯特，J卢，
申请(专利权)人：X开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：