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
啊伟发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
满满发布了新的文献求助10
1秒前
可可西里发布了新的文献求助10
1秒前
psj完成签到,获得积分10
1秒前
Jammy应助jfy采纳,获得10
1秒前
FashionBoy应助梦璃采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
wuxian发布了新的文献求助30
2秒前
yzm发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
林林林完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
Angie_qian发布了新的文献求助10
5秒前
暴躁的太阳完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
李钟硕完成签到,获得积分10
6秒前
NexusExplorer应助霸气若男采纳,获得10
7秒前
李健的粉丝团团长应助zhou采纳,获得10
7秒前
7秒前
科研通AI6应助囡囡采纳,获得10
7秒前
8秒前
刻苦初翠发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
大橙子完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
sube发布了新的文献求助10
8秒前
Miao完成签到,获得积分20
9秒前
沉默雅寒应助Lusteri采纳,获得20
9秒前
9秒前
9秒前
B612小行星发布了新的文献求助10
9秒前
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
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
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 600
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
Pediatric Nutrition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5552713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4637412
关于积分的说明 14649184
捐赠科研通 4579232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2511511
邀请新用户注册赠送积分活动 1486533
关于科研通互助平台的介绍 1457559