波导耦合波理论反演问题的迭代求解方法研究

项目名称： 波导耦合波理论反演问题的迭代求解方法研究

项目编号： No.61401412

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 王强

作者单位： 中国工程物理研究院电子工程研究所

项目金额： 24万元

中文摘要： 波导耦合波理论主要用于描述过模波导器件，其反演问题为泛函最优化问题，优化目标为转换效率，优化变量为结构函数。由于问题的复杂性，传统设计方法往往根据器件特性做假设以求得近似解，器件性能并非最优，且方法不具有普适性。最近几年提出了反演问题的迭代解法，设计实例表明迭代法对多种不同类型的器件都能有效设计，而且电性能和结构性能相比于传统设计方法更优越。然而，目前迭代法仍然以耦合波方程组作为分析基础，截止截面问题限制了迭代法的应用范围，另外，以迭代法为基础的多频设计方法仅作了初步研究，其优异性能未能充分挖掘。针对这一研究现状，本项目拟以广义传输线方程组作为分析基础，建立耦合波理论反演问题的最速下降迭代求解流程，并深入研究多频设计方法，掌握大带宽、多波段、模式滤波等频响特性实现方法，最终有效解决波导耦合波理论反演问题，并建立一套完善的过模波导器件设计体系。

中文关键词： 耦合波理论；非均匀过模波导；反演问题；迭代法；广义传输线方程组

英文摘要： Waveguide coupled-wave theory is mainly used to describe the overmoded waveguide components, and the inverse problem is a functional optimization problem, the optimization objective of which is to maximize the conversion efficiency, and the optimiz

英文关键词： coupled-wave theory；nonuniform overmoded wavegiude；inverse problem；iteration method；generalized transmission line equations