一种分析硅基多模波导模式的方法

专利申请号：CN201911263023.0

公 开 号：CN110969615A

发 明 人：刘晓平 王旭辉 

代 理 人：徐俊;柏子雵

代理机构：31001 上海申汇专利代理有限公司

专利类型：发明申请

申 请 日：20200407

公 开 日：20191211

专利主分类号：G06T7/00(20170101)

关 键 词：电场分布 模式能量 远场 样本 标签 图像 卷积神经网络 人工神经网络 神经网络分析 神经网络训练 图像数据处理 远场光强分布 绝缘体上硅 准确度 波导模式 多模波导 光强分布 光学模式 硅基波导 器件层面 神经网络 算法优化 探测器件 训练阶段 远场光强 耦合波导 本征模 复振幅 波导 叠加 分析 输出 预测 

摘      要：本发明提供了一种分析硅基多模波导模式的方法，根据绝缘体上硅耦合波导的光学模式特征，求出硅基波导内所含本征模模式的电场分布，通过每个模式的复振幅和其在波导截面上电场分布求出模式能量分布和叠加场的远场分布，进而求出远场光强分布。通过特定探测器件收集远场光强图像，将图像数据处理后，输入到特定的人工神经网络中，由远场图像得到的模式能量和光强分布分别作为神经网络训练集中的样本标签和特征。在卷积神经网络的训练阶段，将输出与样本的标签进行比较，通过梯度下降相关算法优化神经网络，以得到最优的预测准确度。这种利用神经网络分析多模波导模式的方法，不仅可以消除器件层面的负担，而且可以更高效准确地分析出来。