グレーティングカプラの理論設計・最適化による逆設計手法

アポダイゼーションを考慮したグレーティングカプラは、多くの設計パラメータを持つため最適化による設計が有効です。
本事例では、基本的な理論に基づいたグレーティングカプラの設計方法、および、これを初期値として更なる改善のためにLumerical最適化機能を使用した設計方法を紹介します。 Lumericalの最適化モジュールlumoptはPythonをインターフェースとして最適化機能を提供します。 多様な最適化アルゴリズムと、スクリプトベースでの目的関数や制約関数の定義により自由度の高い最適化を実現できます。
本事例では、回折格子の最小エッチング幅に対して制約を設けることにより、理論設計構造よりも製造性の高いグレーティングカプラ構造を最適化により導出します。