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光子学逆向设计研究进展(特邀) 被引量：3
1
作者 洪鹏 胡珑夏雨 +6 位作者 周子昕 秦浩然 陈佳乐 范烨 殷同宇 寇君龙 陆延青 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-24,共24页
人工设计的光子学器件在现代光学的各个领域都有广阔的应用前景。传统光子学器件的设计通常是基于已知的物理模型,然后通过数值模拟方法对结构进行优化设计。由于器件结构很大程度上依赖于先验模型,所以传统优化设计的自由度是有限的。... 人工设计的光子学器件在现代光学的各个领域都有广阔的应用前景。传统光子学器件的设计通常是基于已知的物理模型,然后通过数值模拟方法对结构进行优化设计。由于器件结构很大程度上依赖于先验模型,所以传统优化设计的自由度是有限的。随着近年来对高性能光子学器件需求的日益增长,具有更高设计自由度的逆向设计方法得到了快速发展。逆向设计方法打破了传统方法的设计局限性,可以在全参数空间中实现高效的参数优化,因此更可能得到具有极限性能的器件结构。本文总结了光子学器件逆向设计的常用方法,并给出了逆向设计在各个光子学领域中的具体应用。随着计算机科学的不断发展,逆向设计方法展现出无与伦比的潜力,有望在各个光学领域中实现更高自由度的光场调控。 展开更多
关键词 遗传算法 梯度下降算法 拓扑优化 神经网络 纳米光子学
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二维光子晶体板动量空间中的偏振场(特邀)
2
作者 王为民 寇君龙 陆延青 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期47-60,共14页
二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性,并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记,并具有偏振态,因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及与... 二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性,并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记,并具有偏振态,因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及与外界相互作用的规律,能够为光场操控提供新思路。本文介绍了二维光子晶体板在动量空间中的偏振场的相关特性,并综述了近年来相关的研究和应用。 展开更多
关键词 物理光学 光子晶体 偏振场 偏振奇点 拓扑电荷
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非局域超表面微分器的逆向设计
3
作者 秦浩然 寇君龙 +4 位作者 朱家荣 周子昕 王军转 陈召宪 陆延青 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期45-54,共10页
使用遗传算法合理地迭代与优化非局域超表面的材料分布,完成了一个一维二阶空间微分器的逆向设计。当入射角小于10°时,该微分器具有与目标函数高度吻合的传递函数。为证明该方法的通用性,采用相同的方式设计了一个拉普拉斯变换器... 使用遗传算法合理地迭代与优化非局域超表面的材料分布,完成了一个一维二阶空间微分器的逆向设计。当入射角小于10°时,该微分器具有与目标函数高度吻合的传递函数。为证明该方法的通用性,采用相同的方式设计了一个拉普拉斯变换器。最后,分别验证了两个器件在实际制造中的可行性以及它们识别图像边缘的效果。 展开更多
关键词 非局域超表面 逆向设计 遗传算法 空间微分器 拉普拉斯变换
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