[发明专利]一种波导光栅耦合器的设计方法

权利要求书

1.一种波导光栅耦合器的设计方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤S1：确定器件的功能、输入要求、输出要求和器件的功能结构区域，然后对器件载体进行网格划分成若干像素条区域，其中，所述器件为待设计的波导光栅耦合器；

步骤S2：对器件载体网格划分后的结构进行迭代前的初始化；

步骤S3：确定迭代的优化条件；

步骤S4：对器件载体上的各像素条的结构依照网格划分依次进行迭代，在每次迭代过程中首先对像素条的结构按网格划分进行查找，通过电磁场的有限时域差分法计算每次的迭代结果，并利用迭代优化条件进行判断，若此次查找的结构使性能参数提高，那么期间结构在本次迭代中更新，否则，此次迭代期间结构不变；

所述像素条区域按网格划分为8或4等分的随机厚度；

步骤S3中，所述迭代的优化条件包括输出端的输出参数、不同输出端的输出参数的比例关系；

所述波导光栅耦合器为垂直耦合的光栅耦合器时，所述迭代的优化条件为每次迭代时计算的耦合效率提高；所述波导光栅耦合器为偏振不相关的光栅耦合器时，所述迭代的优化条件为每次迭代时计算的TE和TM的耦合效率提高并且TE和TM输出光的耦合效率的比例相对于器件的目标比例误差减小，经过一定次数的迭代后比例收敛于1；

所述结构为网格的高度。

2.根据权利要求1所述的波导光栅耦合器的设计方法，其特征在于：步骤S2中，所述初始化为对结构进行随机化的划分。

3.根据权利要求1所述的波导光栅耦合器的设计方法，其特征在于：整个划分和迭代的过程采用多阶随机查找算法。