[發明專利]一種太赫茲吸收器單元矩陣編碼化方法及吸收譜快速預測與結構逆設計模型

在審

• 申請號: 202211471799.3
• 申請日: 2022-11-23
• 公開（公告）號: CN115938511A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 鐘任斌;吳倩;王家念;郭奔崢
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/27;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種太赫茲吸收器單元矩陣編碼化方法衍生出的吸收譜快速預測與結構逆設計模型，其特征在于，利用矩陣編碼將人工智能深度學習與太赫茲吸收器分析鏈接，實現輕量級的基于全連接層和卷積層的網絡模型，能夠高效精確地實現太赫茲吸收器的吸收譜快速預測以及結構編碼逆設計。

2.一種太赫茲吸收器單元矩陣編碼化方法，其特征在于，矩陣化編碼操作采用MATLAB實現，編制腳本命令得到64x64的編碼矩陣，聯合電磁仿真軟件進行物理建模仿真，得到任意構型的太赫茲吸收器的吸收譜，頻率范圍設置為0.4-1.0THz。

3.一種矩陣編碼化太赫茲吸收器單元，其特征在于，所述單元結構為金和聚四氟乙烯(PTFE)構成的金屬-絕緣體-金屬三層結構。上層金屬諧振層和下層基底的材料均為金，厚度為1um。中間絕緣層PTFE的厚度為2um，相對介電常數為2。單元結構的周期在x和y方向上都是128um。

4.根據權利要求1所述的吸收譜快速預測模型，其特征在于，可以根據矩陣編碼化的太赫茲吸收器輸出與其實際仿真結果擬合的吸收譜，可以很大程度減少電磁仿真軟件數值計算的時間成本，同時又能保證太赫茲結構電磁響應預測的精度。

5.根據權利要求1所述的結構逆設計模型，其特征在于，可以根據期望的吸收譜按需設計出符合的編碼化太赫茲吸收器結構，實現由電磁響應譜到結構的逆向設計，同時編碼化設計更具靈活性，相較于其他的逆設計模型，該方法模型復雜度低、訓練時間更短。

6.根據權利要求2所述的太赫茲吸收器單元矩陣編碼化方法，其特征在于，上層金屬諧振層的不同構型采用64x64的0/1矩陣進行編碼化設計，其中0表示金屬覆蓋的區域，1表示空氣。每個單元的金屬諧振層由4096個矩形單元格表示，每個單元格被寬2um、高1um的金屬方形柱或空氣柱占據。保持金屬基底以及絕緣層參數不變，金屬諧振結構的構型伴隨著64x64編碼矩陣發生變化。

7.根據權利要求3所述矩陣編碼化太赫茲吸收器單元，其特征在于，固定金基底和中間絕緣層的基本結構保持不變，基于上層的金屬諧振層設計了十字形、工字形、H形以及雙開口環四種不同構型，也可適用于其他規整級非規整構型，每種構型均采用64x64的矩陣編碼化設計。