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公开(公告)号：CN111985153A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010769336.X
申请日：2020-08-03
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络和遗传算法的硅基光子器件仿真方法和系统，属于半导体光电子技术领域。方法包括：将器件待优化区域划分为多个网格；随机对各网格折射率进行初始化，生成多种器件结构，并对生成的多种器件结构进行电磁仿真，对应获得不同的输出结果；利用生成的器件结构及其对应的仿真结果训练正向神经网络；采用遗传算法和训练好的正向神经网络迭代更新结构集，得到器件最终结构。本发明具有普适性和超快的设计效率，不需要复杂的迭代仿真过程，同时遗传算法的引入避免了直接训练反向网络会出现的同一性能可能对应多个结构的“一对多”问题，遗传算法的随机性也更有利于发现全局最优解。
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公开(公告)号：CN111898316A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010746805.6
申请日：2020-07-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于超表面设计领域，具体涉及一种超表面结构设计模型的构建方法，包括：获取训练样本集，并采用训练样本集，训练级联残差神经网络；每个训练样本包括超表面结构参数及其对应的透射谱表征信息；级联残差神经网络包括依次级联的超表面结构设计网络和透射特性预测网络；在训练过程中，先训练透射特性预测网络，后基于训练后的透射特性预测网络，训练超表面结构设计网络，训练后的超表面结构设计网络作为超表面结构设计模型。本发明提出构建一种超表面结构设计模型，实现超表面透射谱的快速高精度预测，从而降低了超表面设计门槛和设计成本，在保证性能和优化稳定性的前提下，大大提升优化效率、降低计算功耗。
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公开(公告)号：CN110908146A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911278397.X
申请日：2019-12-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种硅基集成可调谐带通滤波器，涉及硅基光子学与集成光电子学领域，包括构成MZI的两个多模干涉耦合器、三个微环和多个加热电极，其中第一、第二微环与MZI上臂级联，第三微环与下臂级联，MZI下臂上设有加热电极，各微环上均设有加热电极；通过设计三个微环的耦合系数，由MZI结构引入干涉实现通带内相干相长、通带外相干相消，使带通滤波具有高形状因子；通过调节三个微环上的加热电极调谐各环波导的有效折射率，改变各环的谐振条件，调谐各环的谐振波长，实现对总带通滤波的带宽和中心波长的调谐。本发明在实现带宽和中心波长的可调谐的基础上，保持高形状因子，提高了微波光子带通滤波器的性能。
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公开(公告)号：CN108683458B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201810497391.0
申请日：2018-05-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04B10/516 , H04B10/572
Abstract: 本发明公开了一种基于正交频分复用的时域鬼成像装置及方法，该装置包括连续激光器CW、任意波形发生器AWG1和AWG2、马赫‑曾德尔调制器MZM1和MZM2、偏振控制器PC1和PC2。本发明将基于哈达玛矩阵的时域强度波形编码到OFDM电信号上。调制载波得到OFDM光信号，再经待测时域信号调制，调制后的波形被示波器接收，利用接收到的波形计算出每个子载波的总功率，再将这些总功率与原OFDM电信号每个子载波的时域强度波形进行相关计算，从而恢复出高质量高分辨率待测时域信号的波形。本发明成本较低，结构简单，并且对待测信号与探测器之间的损伤不敏感，可恢复单脉冲时域信号，在高速实时信号探测中有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110568555A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910854396.9
申请日：2019-09-10
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于集成光子器件领域，提供了一种亚波长多模Y分支波导，旨在解决基于现有光刻工艺分支波导最小间隙宽度不为零，导致模式失配的问题。亚波长多模Y分支波导包括一条输入主干波导和两条最小间隙宽度不为零的输出分支波导，输入主干波导包括相连的直波导和啁啾的亚波长狭缝波导，输出分支波导包括两条S型波导。在主干波导引入一段啁啾的狭缝结构，狭缝结构由N段不同的一维亚波长光栅组成。通过优化设计这N段亚波长光栅的等效宽度或等效材料折射率，可以等效实现间隙宽度从零绝热渐变的分支波导，从而解决了模式失配问题，减小了器件的额外损耗和串扰，提升了多模Y分支波导的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110221384A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910522492.3
申请日：2019-06-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种硅基超材料多模弯曲波导及其制备方法，多模弯曲波导包括多模输入波导，多模输出波导和超材料波导，多模输入波导与多模输出波导都可以支持多个模式，超材料波导由N×N个同等大小的像素块组成，对像素块进行打孔，形成特殊的通孔阵列，利用超材料波导在亚波长尺寸内的折射率调控能力，进行波前相位调控。超材料亚波长尺寸的通孔阵列的排布可以等效为非对称Y分支结构，将高阶模先转化成基膜，实现超小半径90度偏转传输，再转换成相应的高阶模，从而实现小尺寸多模弯曲波导。因此解决了超小尺寸的弯曲波导的模式失配问题，减小器件的插损，提升多模弯曲波导的性能。
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公开(公告)号：CN110011780A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910158753.8
申请日：2019-03-04
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种模数混合电光混沌信号装置及方法，包括：数模转换模块，模拟非线性变换模块，模数转换模块，数字非线性变换模块及时钟控制模块；基于模数混合延时反馈电光系统产生混沌信号，通过模拟非线性变换和数字非线性变换提升了信号的带宽和复杂度，并消除了信号的延时特征，保障了系统的安全性；基于所提出的信号发生装置，设计了一种信号再生的方法，用于在不同位置再生与原信号高度相关的混沌信号，保障了混沌信号的可再生性；因此，本发明同时解决了混沌信号的安全性和可再生性较差的问题。
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公开(公告)号：CN106444092A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610891779.X
申请日：2016-10-12
Applicant: 华中科技大学
CPC classification number: G02F1/011 , G02B6/29376
Abstract: 本发明公开了一种可调谐硅基微环滤波器，包括：直波导、二氧化硅层以及设置在二氧化硅层上的混合微环；混合微环包括混合波导和纯硅波导；混合波导包括：从上到下依次设置的石墨烯层、介电层、硅层和二氧化硅层；且在所述石墨烯层上分布有上电极，在所述硅层上分布有下电极，所述上电极和所述下电极均与外部的电源相连，通过在上电极和所述下电极之间施加电压，改变原子层内载流子的浓度，改变石墨烯的材料折射率，使得所述可调谐硅基微环滤波器的输出谐振波长发生改变，实现可调谐滤波。
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公开(公告)号：CN106130714A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610735615.8
申请日：2016-08-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种宽带光混沌信号的发生装置，包括移位寄存器模块，信号调制模块，微波光子滤波器，非线性变换模块，采样量化模块以及时钟控制模块；信号调制模块的输入端连接至移位寄存器模块的输出端，微波光子滤波器的输入端连接至信号调制模块的输出端，非线性变换模块的输入端连接至微波光子滤波器的输出端，采样量化模块的第一输入端连接至非线性变换模块的输出端，第二输入端连接至时钟控制模块的输出端，输出端连接至移位寄存器模块的第二输入端；移位寄存器模块的第一输入端连接至时钟控制模块的输出端。本发明中，系统状态可以由移位寄存器的初始值完全决定，解决了现有的模拟混沌同步鲁棒性不好以及数字混沌信号带宽窄的问题。
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公开(公告)号：CN103760699B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410056302.0
申请日：2014-02-19
Applicant: 华中科技大学
IPC: G02F1/13 , G02F1/1343
Abstract: 本发明公开了一种基于液晶狭缝波导的微环谐振腔型可调谐光滤波器，包括衬底、第一直波导、第二直波导、微环波导、第一电极、第二电极及上包层；第一直波导、和/或、第二直波导内设有狭缝结构，第一直波导及第二直波导分别设置在衬底的上表面；微环波导内设有狭缝结构，微环波导设置在衬底上，且微环波导位于第一直波导与第二直波导二者之间；第一电极设置在微环波导的内圆环区域，第二电极设置在微环波导的外圆环区域；上包层分别覆盖在第一直波导、第二直波导、微环波导、第一电极和第二电极上，以及上包层填充在狭缝结构内。本发明具有控制电压小、谐振波长的调谐范围大及结构简单的特点。
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