简介：聚焦于硅基光电子芯片光学接口的设计,以实现高耦合效率、低制造成本和高集成度的目标.采用形状优化逆向设计算法,结合动态参数更新机制,利用参数化剖面和加噪处理,快速生成初始设计方案.通过降余弦衰减策略调节参数更新率,加快光栅耦合器优化收敛过程,有效降低计算成本并提高设计效率.设计出无需额外材料层的紧凑型光栅耦合器.光栅区长度为18 μm,在100 nm线宽条件下,在1 550 nm波长下实现了-0.85 dB的单端口仿真耦合效率和28 nm的3 dB带宽.在10 nm刻蚀深度制备误差的情况下,实验单端口峰值耦合效率达到了-3.62 dB.对比于近期报道的光栅耦合器,在无需额外材料层的情况下,实现了220 nm硅层厚度的SOI平台上目前所知最高的耦合效率.此研究开发出一种高效率、低成本,兼具紧凑结构的光学接口,可为实现硅光芯片间的互联提供有效的解决方案.展开
