模斑转换器的设计方法技术

本申请提供一种模斑转换器的设计方法。该设计方法包括：构建模斑转换器的轮廓函数；基于模斑转换器的轮廓函数来建立模斑转换器的模型；在模斑转换器的第一侧和第二侧分别连接输入波导和输出波导，其中，输入波导的宽度大于输出波导的宽度；在输入波导处设有模式光源，用于发出预定输入功率的光；在输出波导处设有功率监视器，用于监测输出波导的输出功率；以模斑转换器的传输效率为优化目标，通过仿真优化方法来对轮廓函数中的各项参数不断地进行迭代优化以最终得到各项参数的最优解，模斑转换器的传输效率等于输出功率与输入功率的比值；及将得到的各项参数的最优解代入到轮廓函数中以设计得到模斑转换器。因此可缩短模斑转换器的长度。模斑转换器的长度。模斑转换器的长度。

【技术实现步骤摘要】
模斑转换器的设计方法


[0001]本申请涉及硅基光电子芯片
，尤其涉及一种模斑转换器的设计方法。

技术介绍

[0002]从PC+（Personal Computer，个人电脑）互联网时代发展至移动+社交媒体时代，到将来的AI+（Artificial Intelligence，人工智能）大数据时代，不断增长和多样化的系统需求推动着许多技术的发展。在摩尔定律步伐放缓的大背景下，应用于光子计算的光子芯片被提出用于替代传统的电子芯片。光子芯片具有低损耗、高带宽等优势。模斑转换器（taper）在光子芯片中是必不可少的一部分，常用于光栅耦合器光栅区与波导之间的衔接。通常光栅区的模斑直径在10um（微米）级别而波导中的模斑直径在1um量级。如果用抛物线型或者线型的模斑转换器进行衔接，通常模斑转换器的长度在百微米量级。如何设计出更短的具有同等传输效率的模斑转换器，是缩小片上器件尺寸的一大困难。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种模斑转换器的设计方法，能够在较短距离的波导内实现大模斑到小模斑的转换。/>[0004]本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模斑转换器的设计方法，其特征在于：包括：构建模斑转换器的轮廓函数；基于所述模斑转换器的所述轮廓函数来建立所述模斑转换器的模型，所述模斑转换器具有第一侧和第二侧；在所述模斑转换器的所述第一侧和所述第二侧分别连接输入波导和输出波导，其中，所述输入波导的宽度大于所述输出波导的宽度；在所述输入波导处设有模式光源，用于发出具有预定输入功率的光；在所述输出波导处设有功率监视器，用于监测所述输出波导的输出功率；以所述模斑转换器的传输效率为优化目标，通过仿真优化方法来对所述轮廓函数中的各项参数不断地进行迭代优化以最终得到所述各项参数的最优解，其中，所述模斑转换器的传输效率等于所述输出功率与所述输入功率的比值；以及将得到的所述各项参数的最优解代入到所述轮廓函数中以设计得到所述模斑转换器。2.如权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述构建模斑转换器的轮廓函数包括：构建所述模斑转换器的外轮廓函数；构建所述模斑转换器的周期函数；及基于所述外轮廓函数和所述周期函数来获得所述模斑转换器的所述轮廓函数。3.如权利要求2所述的设计方法，其特征在于：基于所述外轮廓函数和所述周期函数来获得所述模斑转换器的所述轮廓函数包括：通过所述外轮廓函数和所述周期函数的相减来获得所述模斑转换器的所述轮廓函数。4.如权利要求3所述的设计方法，其特征在于：所述外轮廓函数为单调递减函数，并且，在所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡辰，王敬好，王震，张欢，李佳，尹坤，吉晨，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：