基于遗传算法的超材料吸收器逆向设计研究

作者:韩志强; 刘爱云; 陈鹏; 胡艺山; 李玲; 祝建琦; 郑杰; 谢征微; 黄奕嘉; 刘科; 唐明君*
来源:四川师范大学学报(自然科学版), 2023, 46(03): 374-381.

摘要

通过MATLAB编码图案控制Computer Simulation Technology (CST) Microwave Studio计算模拟软件,针对电磁超材料吸收器正向设计只能基于规则图案的现状,采用遗传算法对超材料吸收器进行逆向设计研究.以自动仿真为基础,用CST计算随机不同的初始图形结果,然后在遗传算法中迭代优化,不断用CST计算新出现图形的吸收率,最后优化出吸收率高的吸收器.首先进行单目标遗传算法优化设计吸收器,结果表明,在各个太赫兹波段,最高吸收峰的吸收率均大于96%,次高峰大于94%,平均吸收率均大于87%.然后进行多目标遗传算法优化设计,不再局限于一个单独的吸收率指标,能够加上如非目标波段的低吸收率的性能指标,实现单频吸收的功能.