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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于伴随电磁仿真拓扑优化的硅基集成波分解复用器件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：CN118604943B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202410878919.4，技术领域涉及：G02B6/12；该发明授权一种基于伴随电磁仿真拓扑优化的硅基集成波分解复用器件是由钱浩亮;杨坤;农耘学;李辛甜;李世龙设计研发完成，并于2024-07-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于伴随电磁仿真拓扑优化的硅基集成波分解复用器件在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于伴随电磁仿真拓扑优化的硅基集成波分解复用器件，其特征在于，包括衬底和位于衬底上的网格状排布的多个基本单元，该基本单元间通过连接波导连接，该基板单元的输出端与输出波导耦合，该基本单元的输入端与输入波导耦合；该基本单元包括硅像素点和填充空间的环境介质，通过伴随电磁仿真拓扑优化调控硅像素点排布，以实现对电磁波的调制，从而实现对输入的复用光在输出波导解复用。

本发明授权一种基于伴随电磁仿真拓扑优化的硅基集成波分解复用器件在权利要求书中公布了：1.一种基于伴随电磁仿真拓扑优化的硅基集成波分解复用器件，其特征在于，包括衬底和位于衬底上的网格状排布的多个基本单元，所述基本单元间通过连接波导连接，所述基本单元的输出端与输出波导耦合，所述基本单元的输入端与输入波导耦合； 所述基本单元包括硅像素点和填充空间的环境介质，通过伴随电磁仿真拓扑优化调控硅像素点的排布，以实现对电磁波的调制，从而实现对输入的复用光在输出波导解复用； 通过伴随电磁仿真拓扑优化调控基本单元的硅像素点的排布方法，包括以下步骤： 通过双曲正切函数将介电常数矩阵映射至参数矩阵，通过伴随电磁仿真拓扑优化对参数矩阵进行迭代优化，直至由设定的输出端的功率和惩罚函数构建的目标函数收敛，同时，使得对应的介电常数矩阵收敛于分立的硅像素点的介电常数值和环境介质的介电常数值时，停止迭代优化得到最终的基本单元的硅像素点排布； 使得介电常数矩阵收敛于分立的硅像素点的介电常数值和环境介质的介电常数值的方法，包括： 在迭代优化过程中，通过增加引入的外参数beta的值控制双曲正切函数趋近阶跃函数，使得介电常数矩阵收敛于分立的硅像素点的介电常数值和环境介质的介电常数值； 获得参数矩阵的方法，包括： 将初始参数矩阵与半径为R的蒙版进行卷积，将卷积后的参数矩阵对应的结构通过惩罚函数进行优化以得到满足尺寸要求的参数矩阵； 将卷积后的参数矩阵对应的结构通过惩罚函数进行优化以得到满足尺寸要求的参数矩阵，包括： 将卷积后的参数矩阵分别进行开运算和闭运算，对开运算和闭运算后得到的参数矩阵的差进行归一化以构建惩罚函数，通过最小化惩罚函数得到满足尺寸要求的参数矩阵； 将卷积后的参数矩阵进行开运算，包括对卷积后的参数矩阵依次进行形态学的腐蚀和膨胀操作； 将卷积后的参数矩阵进行开运算，包括：对卷积后的参数矩阵依次进行形态学的膨胀和腐蚀操作； 通过伴随电磁仿真拓扑优化对参数矩阵进行迭代优化，包括： 通过前向仿真和伴随仿真两次时域有限差分法电磁仿真基于检测到两次仿真电场分布在基本单元区域的交叠得到参数矩阵的梯度，再沿梯度方向调整参数矩阵，直至由设定输出端的功率和惩罚函数构成的目标函数收敛，同时，使得介电常数矩阵收敛于分立的硅像素点的介电常数值和环境介质的介电常数值。

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