应用于亚波长角向偏振金属光栅设计的快速收敛粒子群算法优化

• 作者: 巴音贺希格 朱春霖 焦庆斌 王玮 谭鑫
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 光栅 亚波长角向偏振金属光栅 粒子群优化算法 基于粒子位置调整惯性权重 收敛速度
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 衍射与光栅
• 页码范围: 8-16
• 页数: 9页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS201939.0705002

摘要

提出了分步寻优的基于粒子位置调整惯性权重的粒子群算法(PDW-PSO),通过调用严格耦合波方法(RCWA)计算衍射效率,进行了光栅结构参数的优化.将PDW-PSO与惯性权重不变的粒子群算法(PSO)和基于迭代次数调整惯性权重的粒子群算法(IDW-PSO)进行对比,结果表明PDW-PSO具有更快的收敛速度,相比于PSO和IDW-PSO,PDW-PSO的平均迭代次数分别从89.83和74减少至21.2,调用RCWA的次数分别从3144.05和2590下降至224.分析了波段匹配数对算法的影响,PSO和IDW-PSO的RCWA调用次数与波段匹配数呈等倍率增加,而PDW-PSO的RCWA调用次数的增加倍率小于波段匹配数的增加倍率.进行了算法准确度实验,在30次运行中,PDW-PSO与PSO、IDW-PSO正确收敛到最优值的次数相近,误差值不超过6.6％;随着粒子数的增加,三种方法的准确度都有所提高,粒子数达到27后基本都可以保证收敛到最优.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	巴音贺希格	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	112	817	16.0	23.0
2	王玮	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	30	308	9.0	17.0
3	朱春霖	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	2	0	0.0	0.0
4	焦庆斌	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	6	1	1.0	1.0
5	谭鑫	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	16	55	4.0	7.0