[发明专利]一种超小型太赫兹波分复用器的快速设计方法

权利要求书

1.一种超小型太赫兹波分复用器的快速设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、构建太赫兹波分复用器的初始结构，设定设计参数及目标函数；

S2、利用麦克斯韦方程组根据目标函数的电场分布逆向求解出其介电常数分布，并对其进行连续优化；

S3、对优化后连续变化的介电常数进行离散化处理，得到只有硅和空气两种介电常数，并进行离散后优化；

S4、生成并导出GDS格式的太赫兹波分复用器的结构文件，用于后续的加工制造。

2.根据权利要求1所述的一种超小型太赫兹波分复用器的快速设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，设置初始结构的介电常数，其中输入输出端口的介电常数为硅的介电常数，中间耦合区域的介电常数为硅的介电常数的二分之一。

3.根据权利要求1所述的一种超小型太赫兹波分复用器的快速设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述目标函数设定为N个输出端口能量实际值与理想值的均方差之和。

4.根据权利要求1所述的一种超小型太赫兹波分复用器的快速设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，使用交替方向乘子算法与最速下降法对求解出的介电常数分布进行连续优化。

5.根据权利要求1所述的一种超小型太赫兹波分复用器的快速设计方法，其特征在于，所述太赫兹波分复用器采用的材料为高阻硅或其他对太赫兹损耗小于设定值的材料。

6.根据权利要求1所述的一种超小型太赫兹波分复用器的快速设计方法，其特征在于，所述方法还可以应用于其他太赫兹波功能器件的二维结构设计，包括太赫兹滤波器和太赫兹功率分配器。