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硅光器件逆向设计与优化工程

共计 30 章节
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01
硅光器件逆向设计导论
目标=逆向设计范式 · 与正向设计对比 · 典型硅光器件（波导
硅光器件逆向设计…目标=逆向设计范…
02
硅光逆向设计数学基础
目标=电磁场优化问题表述 · 目标函数与约束条件 · 梯度类与非梯度类优化算法概览
硅光逆向设计数学…目标=电磁场优化…
03
硅光器件仿真环境搭建
目标=FDTD · FDFD · EME等仿真工具选型
硅光器件仿真环境…FDTD
04
逆向设计中的参数化与拓扑表示
目标=像素化 · 水平集 · 密度法
逆向设计参数化
05
伴随变量法在硅光器件中的实现
目标=前向与伴随仿真 · 梯度计算 · 伴随源设置
伴随变量法硅光器件
06
硅光器件目标函数与约束设计
目标=传输效率 · 带宽 · 插入损耗
硅光器件目标函数约束设计
07
拓扑优化在硅光分束器中的应用
目标=1×2 · 1×N分束器逆向设计流程 · 初始结构选择
拓扑优化硅光分束器
08
硅光波导模式转换器逆向设计
目标=模式重叠积分目标 · 绝热与非绝热转换 · 伴随优化实现
硅光波导模式转换…目标=模式重叠积…
09
硅光耦合器逆向设计
目标=光纤-芯片耦合 · 光栅耦合器 · 边缘耦合器的逆向设计方法
硅光耦合器逆向设…目标=光纤
10
硅光波长解复用器逆向设计
目标=阵列波导光栅 · 超构波导 · 逆向设计解复用器的目标函数
硅光波长解复用器…目标=阵列波导光…
11
硅光偏振分束旋转器逆向设计
目标=偏振分离与旋转机制 · 伴随优化实现 · 偏振消光比与插入损耗的协同优化
硅光偏振分束旋转…目标=偏振分离
12
硅光非线性器件逆向设计
目标=克尔效应 · 双光子吸收 · 四波混频等非线性过程的优化目标
硅光非线性器件逆…目标=克尔效应
13
硅光调制器逆向设计
目标=电光调制器 · 热光调制器的结构优化 · 电极设计
硅光调制器逆向设…目标=电光调制器
14
硅光探测器逆向设计
目标=波导集成光电探测器 · 吸收区结构优化 · 响应度与暗电流的协同优化
硅光探测器逆向设…目标=波导集成光…
15
硅光器件制造约束与鲁棒性优化
目标=最小特征尺寸 · 刻蚀偏差 · 侧壁角
硅光器件制造约束鲁棒性优化
16
硅光逆向设计中的多目标优化
目标=帕累托前沿 · 加权和法 · 多目标进化算法
硅光逆向设计多目标优化
17
硅光逆向设计中的机器学习辅助
目标=神经网络代理模型 · 生成模型 · 强化学习
硅光逆向设计机器学习辅助
18
硅光器件逆向设计中的全局优化方法
目标=遗传算法 · 粒子群优化 · 模拟退火
硅光器件逆向设计全局优化方法
19
硅光逆向设计中的梯度验证与收敛性
目标=有限差分验证 · 梯度检查 · 收敛判据
硅光逆向设计梯度验证
20
硅光逆向设计版图生成与验证
目标=从优化结果到GDSII · 设计规则检查 · 仿真与流片一致性验证
硅光逆向设计版图…验证
21
硅光逆向设计中的并行计算与加速
目标=GPU加速 · 分布式计算 · 伴随仿真并行化
硅光逆向设计并行计算
22
硅光逆向设计案例一
目标=高性能波导交叉：低损耗 · 低串扰波导交叉的逆向设计 · 优化变量
硅光逆向设计案例…目标=高性能波导…
23
硅光逆向设计案例二
目标=超紧凑弯曲波导：低损耗 · 小半径弯曲波导的拓扑优化 · 模式匹配
硅光逆向设计案例…目标=超紧凑弯曲…
24
硅光逆向设计案例三
目标=宽带定向耦合器：任意分束比 · 宽带定向耦合器的逆向设计 · 色散工程与优化实现
硅光逆向设计案例…目标=宽带定向耦…
25
硅光逆向设计案例四
目标=片上光谱仪 · 波长分辨率优化 · 重构算法与系统集成
硅光逆向设计案例…目标=片上光谱仪
26
硅光逆向设计案例五
目标=光学相控阵：天线阵列 · 移相器 · 波导馈电网络的逆向设计
硅光逆向设计案例…目标=光学相控阵
27
硅光逆向设计案例六
目标=量子光子器件 · 分束器 · 干涉仪
硅光逆向设计案例…目标=量子光子器…
28
硅光逆向设计中的实验标定与反馈
目标=流片测试 · 参数提取 · 仿真模型修正
硅光逆向设计实验标定
29
硅光逆向设计工程化流程与项目管理
目标=需求分析 · 设计规范 · 版本控制
硅光逆向设计工程…项目管理
30
硅光逆向设计前沿与展望
目标=新兴算法 · 异质集成 · 三维集成
硅光逆向设计前沿目标=新兴算法