[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

说明书

本发明提供了一种绝热耦合器的绝热耦合波导段设计方法及其装置、设备。其中，该设计方法包括：获取绝热耦合波导段的初始参数，根据初始参数确定绝热耦合波导段的初始模型；将绝热耦合波导段按等间隙宽度间隔划分为N个小段，计算绝热耦合波导段各截面间各波导本征模式的耦合效率；获取参数曲线，参数曲线对应于间隙的宽度随绝热耦合波导段的长度变化；获取N个小段对应于参数曲线的长度间隔，将长度间隔结合耦合效率，计算当前绝热耦合波导段的传输效率；修改参数曲线的形状，更新绝热耦合波导段的传输效率。由于采用了非线性的参数变化方式来调整参数曲线的形状，因此，能够在绝热耦合波导段符合绝热要求的情况下，减小绝热耦合器的长度。

技术领域

本发明实施例涉及但不限于硅基光子集成芯片技术领域，尤其涉及一种绝热耦合器的绝热耦合波导段设计方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

“绝热”，表示波导(或势阱)的参数缓慢变化时，其原本在某个模式(如本征态)的光场(波函数)在变化结束后依然保持在对应的那个模式(如本征态)的现象。

绝热耦合器(ADC)是硅基光子集成芯片中可用于代替2×2多模干涉耦合器或普通方向耦合器的结构，有着低损耗、大范围波长平坦性的特点。绝热耦合器可以被分为输入段、绝热段和输出段。输入段的两个波导呈一宽一窄设计，并且两个波导相距较远，基本没有耦合，只是起到确定波导宽度和弯曲靠近的作用；输出段的两个波导对称分离，只需要波导弯曲半径足够大以不产生损耗即可；而绝热段则是占据绝热耦合器的主要长度的部分。

然而，由于需要保证工艺的稳定性，绝热耦合器的耦合区波导的最小间距无法选取太小的值，例如耦合区波导的最小间距在300nm以上时，绝热耦合器的量产性能较为一致。当耦合区波导之间的间隔增大时，耦合效率会降低，从而会导致绝热段需要更缓慢的宽度变化，从而会导致绝热耦合器的长度更长，此时，如果采用参数线性变化的方法设计绝热耦合器，会导致绝热耦合器所需的长度过长，难以在硅基光子集成芯片中布局。因此，需要寻找更优的设计方法以达到减小绝热耦合器的长度的目的。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种绝热耦合器的绝热耦合波导段设计方法、装置、设备及计算机可读存储介质，能够在绝热耦合波导段符合绝热要求的情况下，减小绝热耦合器的长度。

第一方面，本发明实施例提供了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。

第二方面，本发明实施例还提供了一种处理装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述的绝热耦合波导段设计方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括有如上第二方面所述的处理装置。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上所述的绝热耦合波导段设计方法。