Inverse design of digital nanophotonic devices using the adjoint method

计算机科学 纳米光子学 电子工程 光学 物理 工程类
作者
Kaiyuan Wang,Xinshu Ren,Weijie Chang,Liangliang Lu,Deming Liu,Minming Zhang
出处
期刊:Photonics Research [The Optical Society]
卷期号:8 (4): 528-528 被引量:94
标识
DOI:10.1364/prj.383887
摘要

A high-efficiency inverse design of “digital” subwavelength nanophotonic devices using the adjoint method is proposed. We design a single-mode 3 dB power divider and a dual-mode demultiplexer to demonstrate the efficiency of the proposed inverse design approach, called the digitized adjoint method, for single- and dual-object optimization, respectively. The optimization comprises three stages: 1) continuous variation for an “analog” pattern; 2) forced permittivity biasing for a “quasi-digital” pattern; and 3) a multilevel digital pattern. Compared with the conventional brute-force method, the proposed method can improve design efficiency by about five times, and the performance optimization can reach approximately the same level. The method takes advantages of adjoint sensitivity analysis and digital subwavelength structure and creates a new way for the efficient and high-performance design of compact digital subwavelength nanophotonic devices, which could overcome the efficiency bottleneck of the brute-force method, which is restricted by the number of pixels of a digital pattern, and improve the device performance by extending a conventional binary pattern to a multilevel one.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
烟花应助yang采纳,获得10
刚刚
Owen应助inter采纳,获得10
刚刚
lynn发布了新的文献求助10
4秒前
FLyu发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小蘑菇应助土豆土豆采纳,获得10
5秒前
niNe3YUE应助研友_Ljqal8采纳,获得10
6秒前
长情的海亦完成签到,获得积分10
8秒前
12发布了新的文献求助100
9秒前
10秒前
shiori完成签到,获得积分10
10秒前
隐形曼青应助Jodie采纳,获得10
12秒前
14秒前
郭6666发布了新的文献求助10
16秒前
FLyu完成签到,获得积分10
16秒前
耶椰发布了新的文献求助10
18秒前
12完成签到,获得积分10
18秒前
欣喜的元绿完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
25秒前
27秒前
31秒前
31秒前
huangqian发布了新的文献求助30
31秒前
郭6666完成签到,获得积分10
32秒前
可爱的函函应助lynn采纳,获得10
32秒前
33秒前
草莓能宝宝完成签到 ,获得积分10
34秒前
点凌蝶完成签到,获得积分10
36秒前
丘比特应助朴素的松采纳,获得10
38秒前
inter发布了新的文献求助10
38秒前
44秒前
44秒前
星辰大海应助Wqian采纳,获得10
47秒前
47秒前
51秒前
59秒前
1分钟前
科目三应助朴素的松采纳,获得10
1分钟前
Jodie发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5557705
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4642797
关于积分的说明 14669110
捐赠科研通 4584209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2514668
邀请新用户注册赠送积分活动 1488870
关于科研通互助平台的介绍 1459550