摘要

粒子群优化算法具有良好的全局寻优能力,但也存在容易陷入局部极值、后期收敛速度慢、收敛精度低等问题。为此,首先优化了传统粒子群算法,将其简化并引入随机扰动,赋予粒子跳出局部极值的能力,提高算法的全局寻优性能。然后结合贪心算法并引入梯度下降法作为算法自动切换的判据,从而构造一种针对光子器件逆向设计的混合算法。相较于传统粒子群算法,该混合算法具有更优的全局寻优能力,并且提高了收敛速度和收敛精度,具备更高的设计效率。利用该混合算法逆向设计了一种1∶1分光器,在120 nm带宽内,输出端插入损耗介于0.125 dB~0.197 dB,并具有可制造的鲁棒性。