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龙图腾网获悉北京邮电大学申请的专利一种基于拓扑优化的光子器件自适应逆向设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115292877B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210716209.2，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于拓扑优化的光子器件自适应逆向设计方法是由王琦;梁昊;袁学光;刘昊;徐际宇;张阳安;刘凯;黄永清;任晓敏设计研发完成，并于2022-06-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于拓扑优化的光子器件自适应逆向设计方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于拓扑优化的光子器件自适应逆向设计方法，在设计过程中，采用兼具差异化处理特性和动态调整特性的自适应投影函数。本发明在提升了光子器件设计效率的基础上，保证逆向设计得到的光子器件具有优秀的性能指标，此外设计得到的光子器件已完全二值化，省掉了额外的离散优化，不仅解决了离散优化导致光子器件品质因数劣化问题，而且还简化了设计流程。进一步地，本发明逆向设计得到的光子器件物理尺寸小、易于规模化集成、可利用常规半导体光刻工艺进行制备，有望推动光子集成芯片尤其是硅基光子集成芯片的发展。

本发明授权一种基于拓扑优化的光子器件自适应逆向设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于拓扑优化的光子器件自适应逆向设计方法，其特征在于，包括： 获取光子器件的预定义品质因数，其中，所述光子器件由两种不同折射率的材料组成，所述光子器件包括一个或多个输入波导和一个或多个输出波导； 根据所述光子器件的预定义设计精度将所述光子器件中的预设功能区域进行平面像素单元划分，并在所述输入波导设置激励光源，在所述输出波导设置探针； 对所述预设功能区域内所有平面像素单元设置等效相对介电常数调控因子形成等效相对介电常数调控因子分布，并进行初始化； 对初始化后的所述等效相对介电常数调控因子分布进行模糊化、自适应投影化，然后对所述两种不同折射率的材料进行线性插值得到等效相对介电常数分布，将所述预设功能区域内的所述等效相对介电常数分布带入到麦克斯韦方程组并应用电磁计算方法进行求解计算，基于所述求解计算的求解结果获得所述品质因数的具体函数值；之后依据品质因数的所述具体函数值对所述预设功能区域进行迭代优化，直至品质因数收敛至最大值，得到预设功能区域内对应的等效相对介电常数分布，进而获得满足设计要求并且完全二值化的光子器件； 其中，在自适应投影化处理时，使用兼具差异化处理特性和动态调整特性的自适应投影函数； 其中，所述差异化处理特性具体为：在所述自适应投影函数中引入了两个权重因子，所述两个权重因子用于每次迭代优化过程中对光子器件预设功能区域的不同平面像素单元进行两种不同的投影处理； 所述动态调整特性具体为：所述自适应投影函数始终随迭代优化次数而动态变化。

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