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Kallistos  光子器件設計優化工具

Photon Design官網: www.photond.com/products/kallistos.htm

●自動改進當前的設計

●使用先進的優化技術

●在方程剖析器下靈活建立

●與其他PD產品緊密結合

●強大、友好的圖形化使用者介面

什麼是Kallistos

Kallistos是一個全新的優化工具,能夠自動改進當前的光子器件設計,把用戶的干預降低的最小,而且設計流程所需時間也會明顯的減少。

Kallistos具有先進的運算法則和強大的圖形化使用者介面,使用戶可以很容易的創建、運行和監測優化計算。

它是如何工作的

在做第一次反覆運算計算時,用戶大多從設計的猜想開始,如下圖所示的線性錐形結構。選擇參數和限制條件來定義結構(比如控制錐形的外形),設定需要優化的數目(目標方程),最後使用優化法則進行計算。

上圖所示的器件是一個極其短(7um)的線性錐形結構,基模的傳輸效率為53%。Kallistos尋找到一個有相同長度但具有更高傳輸效率的設計結果,這個結果是一個外形奇特的器件,如右圖所示,90%傳輸效率。因此,控制錐形外形參數是一個大問題。

方程剖析器

Kallistos包括多個預定義的目標方程,同時也包含強大的方程剖析器,可以定義任意複雜參數的限制條件和目標方程。

優化運算法則

複雜問題的優化是比較困難的,沒有適合任意情況的優化運算法則。Kallistos有基於數學最優化的高效運算法則:

有效局部降級

適用于需要大量集中計算的結構,通過很少的反覆運算就可以找到優化結果。

確定和隨機全域優化技術

這會比上面的慢,但如果在不確定的情況下,可以進行全域優化。

監視介面

Kallistos並非採用黑盒的方法,而是具有強大的圖形監視介面,可以跟隨多維優化計算進程。當使用全域優化時,它對檢測潛在的優化設計是十分有用的。例如,用戶可以在參數空間中快速定位所需點,並對此使用局部優化。

高速優化

對於複雜的3D結構,優化計算是非常冗長的。我們已經開發了波動方程的數值結構,包含靈敏度計算的解析程式,實質上還是優化過程。這項技術和其他方面的改進使得Kallistos成為光子器件的快速優化工具。

容差

Kallistos是經過複雜、冗長的設計而開發出來的。它能夠保存和重新運行優化結果,也可以自動還原意外停止的程式,並且從停止的地方繼續運算。

Kallistos已經成功用於設計優化光子晶體Y型連接器、輸入波導的錐形注入器,而且都有完美的傳輸率。這樣的結果也只有在Kallistos 優化工具中可以實現。

 

 

樹狀圖

Kallistos中監視介面的一種,用於顯示多維問題的全域優化進程。最大的分支對應著潛在的好的設計,只要點擊這些分支就會看到對應的設計。

 

   

 


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