PhotonDesign光波导设计软件-Kallistos

光子器件设计优化工具

什么是 Kallistos?

Kallistos是一个全新的优化工具，能够自动改进当前的光子器件设计，把用户的干预降低的zui小，而且设计流程所需时间也会明显的减少。

Kallistos具有*的运算法则和强大的图形用户界面，使用户可以很容易的创建、运行和监测优化计算。

它是如何工作的

在做*次迭代计算时，用户大多从设计的猜想开始，如下图所示的线性锥形结构。选择参数和限制条件来定义结构（比如控制锥形的外形），设定需要优化的数目（目标方程），zui后使用优化法则进行计算。

上图所示的器件是一个极其短（7um）的线性锥形结构，基模的传输效率为53%。Kallistos寻找到一个有相同长度但具有更高传输效率的设计结果，这个结果是一个外形奇特的器件，如右图所示，90%传输效率。因此，控制锥形外形参数是一个大问题。

方程剖析器

Kallistos包括多个预定义的目标方程，同时也包含强大的方程剖析器，可以定义任意复杂参数的限制条件和目标方程。

优化运算法则

复杂问题的优化是比较困难的，没有适合任意情况的优化运算法则。Kallistos有基于数学*化的高效运算法则：

●有效局部降级

适用于需要大量集中计算的结构，通过很少的迭代就可以找到优化结果。

●确定和随机全局优化技术

这会比上面的慢，但如果在不确定的情况下，可以进行全局优化。

监视界面

Kallistos并非采用黑盒的方法，而是具有强大的图形监视界面，可以跟随多维优化计算进程。当使用全局优化时，它对检测潜在的优化设计是十分有用的。例如，用户可以在参数空间中快速定位所需点，并对此使用局部优化。

高速优化

对于复杂的3D结构，优化计算是非常冗长的。我们已经开发了波动方程的数值结构，包含灵敏度计算的解析程序，实质上还是优化过程。这项技术和其他方面的改进使得Kallistos成为光子器件的快速优化工具。

容差

Kallistos是经过复杂、冗长的设计而开发出来的。它能够保存和重新运行优化结果，也可以自动还原意外停止的程序，并且从停止的地方继续运算。

Kallistos已经成功用于设计优化光子晶体Y型连接器、输入波导的锥形注入器，

而且都有*的传输率。这样的结果也只有在Kallistos 优化工具中可以实现。