[发明专利]绝热耦合器的绝热耦合波导段设计方法及其装置、设备

权利要求书

1.一种绝热耦合器的绝热耦合波导段设计方法，包括：

获取绝热耦合波导段的初始参数，根据所述初始参数确定所述绝热耦合波导段的初始模型，所述初始模型包括第一耦合波导和第二耦合波导，所述第一耦合波导和所述第二耦合波导之间设置有间隙；

将所述绝热耦合波导段按等间隙宽度间隔划分为N个小段，计算所述绝热耦合波导段各截面间各波导本征模式的耦合效率，其中，N为正整数；

获取参数曲线，所述参数曲线对应于所述间隙的宽度随所述绝热耦合波导段的长度变化；

获取所述N个小段对应于所述参数曲线的长度间隔，将所述长度间隔结合所述耦合效率，计算当前所述绝热耦合波导段的传输效率；

修改所述参数曲线的形状，更新所述绝热耦合波导段的传输效率。

2.根据权利要求1所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，所述初始参数包括所述第一耦合波导的第一起始宽度和第一终点宽度、所述第二耦合波导的第二起始宽度和第二终点宽度，以及所述间隙的第三起始宽度和第三终点宽度；

所述根据所述初始参数确定所述绝热耦合波导段的初始模型，包括：

根据所述第一起始宽度至所述第一终点宽度的变化关系和所述第三起始宽度至所述第三终点宽度的变化关系得到第一映射关系，或者根据所述第二起始宽度至所述第二终点宽度的变化关系和所述第三起始宽度至所述第三终点宽度的变化关系得到第二映射关系；

根据所述第一映射关系或者所述第二映射关系得到所述绝热耦合波导段的初始模型。

3.根据权利要求1所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，所述计算所述绝热耦合波导段各截面间各波导本征模式的耦合效率，包括：

通过本征模展开计算每个所述小段的波导本征模式及相邻两个所述小段的波导本征模式之间的耦合效率，得到所述绝热耦合波导段各截面间各波导本征模式的耦合效率。

4.根据权利要求1所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，所述获取参数曲线，包括：

建立与所述绝热耦合波导段的长度方向和所述间隙的宽度方向对应的长度-宽度坐标系；

在所述长度-宽度坐标系中随机生成一条参数曲线，所述参数曲线在设定的长度范围和间隙宽度范围内，所述参数曲线包括曲线控制点。

5.根据权利要求1所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，所述获取所述N个小段对应于所述参数曲线的长度间隔，包括：

将各个所述小段的前后间隙宽度作为自变量插值到所述参数曲线，得到分别对应前后间隙宽度的两个长度位置，所述两个长度位置的差值为当前小段对应于所述参数曲线的长度间隔。

6.根据权利要求1或5所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，所述将所述长度间隔结合所述耦合效率，计算当前所述绝热耦合波导段的传输效率，包括：

将所述长度间隔赋予每个所述小段对应已计算好的各波导本征模式以确定所述各波导本征模式的相位信息，结合所述各截面间各波导本征模式的耦合效率构成完整的传输矩阵，得到当前所述绝热耦合波导段的传输效率。

7.根据权利要求1所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，所述更新所述绝热耦合波导段的传输效率，包括：

获取各个所述小段对应于修改后的参数曲线的长度间隔，将所述长度间隔赋予每个所述小段对应已计算好的各波导本征模式以确定所述各波导本征模式的相位信息，结合所述各截面间各波导本征模式的耦合效率构成完整的传输矩阵，更新所述绝热耦合波导段的传输效率。

8.根据权利要求4所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，所述修改所述参数曲线的形状，包括：

通过修改所述参数曲线的所述曲线控制点的坐标，对所述参数曲线的形状进行修改。

9.根据权利要求4所述的绝热耦合波导段设计方法，其特征在于，还包括：

不断修改所述参数曲线的形状，直至所述绝热耦合波导段的传输效率满足预设条件，获得对应的优选参数曲线。