Численная оптимизация полупроводниковой волноводной структуры

Исследования источников излучения в ИК- и ТГц-диапазонах, работающих при комнатной температуре, остаются крайне привлекательными вплоть до сегодняшнего дня. Волноводы играют важную роль в этих  структурах, и их совершенствование также является необходимой задачей. В данной работе исследуется оптимизация волноводов на основе GaAs с различными уровнями легирования слоев для уменьшения потерь  на поглощение и увеличения фактора оптического ограничения. Оптимизация проводится в три этапа: выбор параметров оптимизации, определение начальных значений параметров и байесовская оптимизация. В  качестве параметров оптимизации выбраны толщина и уровень легирования сильно легированных слоев. Результаты показывают, что байесовский алгоритм достаточно быстро сходится к желаемым значениям. Было  обнаружено, что зависимость выходных характеристик волновода от концентрации слабее, чем от толщины слоя. Увеличение толщины слоя приводит к росту потерь. Слабая асимметрия структуры может привести к  небольшому улучшению значения фактора оптического ограничения.