シミュレーテッドアニーリングを用いた光電子デバイスの最適設計手法

原 邦彦  岩本 貴司  久間 和生  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J78-C1   No.7   pp.341-349
発行日: 1995/07/25
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Print ISSN: 0915-1893
論文種別: 論文
専門分野: 光エレクトロニクス
キーワード: 
光電子デバイス,  コスト関数,  デバイス設計,  最適化,  収束,  

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あらまし: 
本論文では,多様な要求を同時に満足する構造を自動的に探索する新しい光電子デバイス最適設計手法について述べる.この手法の特徴は,定量的な構造評価を可能にするコストの導入とシミュレーテッドアニーリングによる望ましい構造のグローバルな探索にある.まずコストの定義と最適化の詳細手順を明らかにする.最適化においてはコスト関数の最小点(理論上の最適構造)への収束に加え,作製誤差の許容度が大きい構造への収束も可能である(近傍コスト(NC)法,有限温度アニーリング(FTA)法).次に提案する三つの手法をpnpn差動光スイッチの設計に適用し,その有効性を実証する.更にコストの表現方法,アニーリングパラメータと収束の関係について考察する.構造探索の自由度が大きいコスト表現が総合性能の向上に有効であること,アクセプト確率がアニーリングの初期温度あるいはFTA法の固定温度の設定に役立つパラメータであること,ならびに収束コストはアニーリングに費やす時間に反比例することが示される.これらの結果は本手法を任意の光電子デバイスの設計に適用する際の有用な指針となる.