【摘 要】
：
逆向设计是近年发展起来的一种基于不同算法实现高密度、高性能集成硅基器件的方法。对于片上光互连领域,逆向设计能有效降低集成硅基器件的尺寸,同时保持硅基器件高水平的性能,用于硅基器件的逆向设计算法一直在朝着高效的方向发展。最近,将多种算法融合以实现高效率的逆向设计成为了热门的研究方向,通过发挥出不同算法的优势可以最大程度提升逆向设计的效率。本论文中采用了两种新型的高效率逆向设计算法:第一种算法将伴随法
论文部分内容阅读
逆向设计是近年发展起来的一种基于不同算法实现高密度、高性能集成硅基器件的方法。对于片上光互连领域,逆向设计能有效降低集成硅基器件的尺寸,同时保持硅基器件高水平的性能,用于硅基器件的逆向设计算法一直在朝着高效的方向发展。最近,将多种算法融合以实现高效率的逆向设计成为了热门的研究方向,通过发挥出不同算法的优势可以最大程度提升逆向设计的效率。本论文中采用了两种新型的高效率逆向设计算法:第一种算法将伴随法与直接搜索算法融合,设计出了模式转换器;第二种算法将伴随法与深度神经网络的融合,设计出了的光束偏转器。本论文主要工作如下:（1）提出了数字化伴随法实现高效率的数字型亚波长结构光子器件逆向设计。数字化伴随法采用基于灵敏度分析的伴随法,克服常规直接搜索算法的效率瓶颈;同时基于等效介质理论将传统的二值化数字亚波长结构扩展到多值化结构,减小器件图案数字化导致的性能衰退,获得更优器件性能。采用数字化伴随法逆向设计了硅基模式转换器,电磁场仿真次数减少为常规方法的六分之一,并实现了同等良好的器件性能。（2）提出了伴随法和深度神经网络融合的高效率超表面光子器件逆向设计算法。基于高斯分布噪声源实时生成全局高度随机的器件图案,克服伴随法的局部优化特性;采用伴随法灵敏度分析,实时计算超表面器件介电常数图案的梯度分布,无需离线生成海量训练集,实时训练逆向设计神经网络,实现高效率、高性能的超表面光子器件逆向设计。采用该方法逆向设计了一维光束偏转器,设计性能相比常规方法,优化得到的器件在800-1150nm波长范围和40°-70°偏转角度的平均偏转效率提高了3%,而且制作神经网络训练集所需的电磁场仿真数量缩减为常规训练方式的十分之一。
其他文献
目的:通过多模态影像融合技术来重建听神经瘤及周围正常结构的模型,研究肿瘤与周围毗邻结构的显微解剖关系,并测量相关数据,为外科手术提供解剖学基础。方法:选取2017-2020年间武汉协和医院神经外科手术治疗的22例听神经瘤病例,包括男性6例,女性16例,将患者术前的头部MRI和CT相关影像资料通过Brain Lab i Plan Stereotaxy3.0系统进行融合,然后进行模型重建并测量患侧与健
CD47（Cluster of Differentiation 47）是一种具有多种信号功能的抗噬细胞受体。CD47在多种细胞上表达,向巨噬细胞传递“don’t eat me”的信号,阻止巨噬细胞的吞噬作用。细胞如果因生理或病理原因导致CD47受体下调,则更容易被巨噬细胞吞噬去除。SIRPα（Signal regulatory proteinα）是信号调节蛋白家族的一种调节性糖蛋白,主要表达于髓系
钛合金密度低,比强度高,耐腐蚀性好,是良好的耐热材料和低温材料。20世纪以来,我国航空航天事业发展与日俱进,与之相关的钛合金的研制和应用也获得了快速发展,钛加工零件大量地应用于交通、医疗、航空、航天、海洋、建筑等领域。然而,钛合金强度较高,在常温下变形困难,需要较大应力。而热成形中加热装置、耐热模具、高温下的润滑等问题难以解决。振动辅助成形是降低金属成形过程中流动应力、提高表面质量的有效方法,包括
回音壁模式（Whispering gallery mode,WGM）微腔具有Q值高和模式体积小的特点,使得其在传感具有很好的应用潜力。目前由于低阶模只能带来有限的光与物质作用,微腔还无法实现大尺寸（>1μm）微粒探测。然而,由于液芯微腔的高阶共振模式具备液芯能量占比更大、渗透深度更深、光与物质作用更强等优点,更适合作为光与物质相互作用的平台。为此,我们将研究此液芯微腔在微粒计数和传感等方面的应用。
Cu-Cr-Zr合金具有优良的导电、导热性,高的抗软化温度、耐磨等性能而被广泛应用于引线框架、结晶器内衬、电阻焊电极、航空航天等方面。目前,对于Cu-Cr-Zr合金的研究主要是通过合金化、热处理及变形相结合的方法来提高合金的电学及力学性能。本文通过显微组织分析（金相、SEM及EBSD）以及硬度和电导率测试等方法研究了固溶-时效、固溶-冷轧-时效以及固溶-时效-冷轧-退火工艺对高强高导Cu-Cr-Z
古气候的定量重建一直是全球气候研究中的重中之重,中国季风区中的多种地质记录为人们认识亚洲季风的演化及其影响区域的古气候做出了重要的贡献。中国季风区的石笋δ18O记录表明亚洲季风强度变化受北半球夏季日射的影响,呈现出典型的岁差周期（2.3万年）。然而,利用中国北方黄土沉积记录重建的夏季风强度变化在中更新世转换后始终呈现出10万年周期的信号。前者表明亚洲季风受低纬水汽循环的控制,而后者则表明亚洲季风受
无线电能传输技术具有无需布线、无接触和可靠性高等优点,可以为无线可充电传感器网络中的传感器节点提供持续的能量供给,保障了传感器节点的正常工作,延长了整个网络的生存周期,使得节点有望彻底摆脱对电池的依赖,受到了来自学术界和工业界的广泛关注。经过近几年的快速发展,无线可充电传感器网络已广泛应用于数据中心监测、智能电网、智能家居和环境监测等诸多领域。无线可充电传感器网络充电效用优化问题主要关注如何通过部
图像中目标分辨率的缺乏对传统目标识别算法的性能造成了严重的影响,特别是在远距离的广角监控视频、无人机远程、航空影像等场景下。超分辨率技术作为计算机视觉领域的核心技术之一,已经成为解决此类小目标识别问题的一种流行又极具挑战性的方案。但在传统的超分辨率动机和小目标识别所需要的动机之间存在着本质的区别。前者旨在提高目标的视觉清晰度,而后者则是通过增强特定特征来提高分类器的识别精度。近期的工作在超分辨率的