Genetic algorithms for the optimization of large grating couplers on the SOI platform

Lo sviluppo di dispositivi fotonici al silicio si basa da tempo su approcci che nascono dall'intuizione, applicando caratteristiche specifiche con effetti fisici noti e variando piccoli insiemi di parametri per soddisfare la domanda nelle applicazioni. Nel caso in cui si debbano ottimizzare più figure di merito, questo approccio risulterebbe particolarmente complesso, soprattutto se nella progettazione sono coinvolti molti parametri. Più recentemente, nei dispositivi fotonici al silicio è stato esplorato un approccio guidato dagli obiettivi, spesso definito “inverse-design”. In questo lavoro gli algoritmi genetici vengono utilizzati per ottimizzare 4 obiettivi di larghi grating couplers su piattaforma SOI da 220 nm. L'ottimizzazione è stata eseguita per la lunghezza d'onda di 1.55μm. Tra i dispositivi forniti dagli algoritmi, ne è stato scelto uno per poter condurre un'analisi più dettagliata e mostrare quindi l'efficacia degli algoritmi evolutivi multi-obiettivo.