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摘要
人工设计的光子学器件在超分辨、生物传感、光通信等领域都取得了卓越的成就。传统光子学器件的设计往往是通过分析物理模型和建立数值模拟方法实现的，但是基于数值模拟方法的结构设计很大程度上依赖于经验模型，同时在结构优化的过程中需要计算大量的参数组合，因此通常只能在有限的参数空间得到次优的结果。光子学器件的逆向设计有效的解决了上述问题。逆向设计方法可以在更广阔的参数空间寻找最优结构分布，还可以设计人脑无法直观设计的不规则结构，这使得光子学器件的性能更接近极限。本文介绍了光子学器件逆向设计的常用方法及基于逆向设计的几个重要应用。逆向设计方法有望促进集成光学及光场调控领域的发展。
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