[发明专利]宽度渐变波导的设计方法、装置及其计算机存储介质

权利要求书

1.一种宽度渐变波导设计方法，其特征在于，包括：

获取参数曲线，所述参数曲线对应于宽度渐变波导的宽度随长度变化；

将所述宽度渐变波导划分为等宽度间隔的N个小段，计算所述宽度渐变波导各截面间各波导本征模式的耦合效率；

获取所述N个小段对应于所述参数曲线的长度间隔，将所述长度间隔赋予每个所述小段对应已计算好的各波导本征模式，计算当前所述宽度渐变波导的传输效率；

保持所述N个小段的宽度间隔不变，修改所述参数曲线的形状，更新所述宽度渐变波导的传输效率。

2.根据权利要求1所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，还包括：

不断修改所述参数曲线的形状，直至所述宽度渐变波导的传输效率最优，获得对应的优选参数曲线。

3.根据权利要求1或2所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，修改所述参数曲线的形状，包括：

通过修改所述参数曲线的曲线控制点坐标，对所述参数曲线的形状进行修改。

4.根据权利要求2所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述不断修改所述参数曲线的形状，包括：

通过优化算法修改所述参数曲线的曲线控制点坐标，优化所述参数曲线的形状。

5.根据权利要求4所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述优化算法为粒子群优化算法或神经网络算法。

6.根据权利要求1所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述计算所述宽度渐变波导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所述每个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，得到所述宽度渐变波导各截面间各波导本征模式的耦合效率。

7.根据权利要求1所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述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，计算当前所述宽度渐变波导的传输效率，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确定所述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，得到当前所述宽度渐变波导的传输效率；

所述更新所述宽度渐变波导的传输效率，包括：

获得各个所述小段对应于调节后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波导本征模式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，更新所述宽度渐变波导的传输效率。

8.根据权利要求1所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述参数曲线为连接宽度渐变波导横截面上边缘首尾两点的曲线。

9.根据权利要求1所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述参数曲线包括起始点和终止点，所述起始点的坐标为(0,W_start/2)，终止点的坐标为(L,W_end/2)，其中W_start为预设的宽度渐变波导的起始宽度，所述W_end为预设的宽度渐变波导的终止宽度，L为预设宽度渐变波导的长度范围。

10.根据权利要求1或9所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述获得各个所述小段对应于调节后参数曲线的长度间隔，包括：

将各个所述小段的前后宽度作为自变量插值到调节后的参数曲线中，得到分别对应前后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调节后参数曲线的长度间隔。

11.根据权利要求1所述的宽度渐变波导设计方法，其特征在于，所述获取参数曲线，包括：

建立宽度渐变波导长度、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宽度范围内。