[发明专利]基于DBS算法的可编程任意功率分配器

权利要求书

1.一种基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，所述功率分配器在硅衬底上设计得到，包括：一个多模输入波导、两个多模输出波导和优化设计区域；

所述优化设计区域包括信号增强区和功率控制区；所述优化设计区域由若干个单元格组成；

所述信号增强区为对称结构，通过DBS算法计算所述信号增强区中每一个单元格的状态，所述信号增强区中单元格的状态包括：不打孔或第一中心孔；所述第一中心孔中为空气填充；

所述功率控制区为非对称结构，通过DBS算法计算所述功率控制区中每一个单元格的状态，所述功率控制区中单元格的状态为第二中心孔；所述第二中心孔中填充GSST；通过外加电使得GSST的状态改变,在1530nm-1560nm波长范围内实现任意比例的分裂比；其中，GSST的状态包括：a-GSST非晶态和c-GSST晶态。

2.根据权利要求1所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，所述DBS算法的步骤包括：

随机设置所述单元格的状态；第一中心孔或第二中心孔表示0，不打孔表示1；

根据两个多模输出波导的透过率，设置目标函数；

逐一改变每个所述单元格的状态，若所述目标函数的输出值增大，则保留像素点的状态，若否则设置为原始值，直到所述目标函数的最大，确定所述单元格的状态。

3.根据权利要求2所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，根据两个多模输出波导的透过率，设置目标函数，包括：

根据两个多模输出波导的透过率，设置信号增强区的目标函数为：

FOM1＝T1＝T2

其中，T1、T2分别为在预设输入光源模式下的透过率，FOM1表示信号增强区的目标函数。

4.根据权利要求2所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，根据两个多模输出波导的透过率，设置目标函数，包括：

根据两个多模输出波导的透过率，设置功率控制区的目标函数为：

FOM2＝-abs(α*T1-T2)

其中，T1、T2分别为在预设输入光源模式下的透过率，FOM2表示信号增强区的目标函数，α为两个多模输出波导的比例系数，abs(·)表示取括号中的绝对值。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，所述优化设计区域的面积为2.4μm x 2.4μm。

6.根据权利要求5所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，所述优化设计区域包括20列20行，其中单元格的个数为20×20个。

7.根据权利要求6所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，所述信号增强区中单元格的数量为所述优化设计区域的前16列，共20×16个单元格。

8.根据权利要求6所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，所述功率控制区中单元格的数量为所述优化设计区域的后4列，共20×4个单元格。

9.根据权利要求6-8任一项所述的基于DBS算法的可编程任意功率分配器，其特征在于，所述第一中心孔或所述第二中心孔为直径为90nm且深度为220nm的圆孔。