现代集成光子技术的进步常受限于依赖手工仿真和专家直觉的器件设计流程。逆向设计虽提供了新思路,却仍需专家监督,缺乏端到端的自动化。为此我们提出 VortexChat,一个能够根据自然语言规格自主完成逆向设计的智能体框架。
VortexChat 将大语言模型(LLM)决策智能体与拓扑生成、基于梯度的细化以及全波电磁仿真相耦合,形成闭环架构。系统在最小人工干预下,迭代分解设计目标、调度计算工具,并依据仿真反馈更新策略。
在 Vortex100 基准的绝对指标约束下,VortexChat 能够自主生成严格满足所有预设性能阈值的器件,无需人工介入。作为实验验证,我们利用 VortexChat 设计并制造了一款宽带太赫兹完美涡旋光束多路复用器。测量结果显示其具有高效率、高模式纯度和低通道间串扰,且与全波仿真结果高度一致。
这些成果表明,LLM 智能体能够承担光子逆向设计中的关键决策环节,同时保持物理真实性和可制造性,为复杂集成光子系统的自主设计提供了可扩展的路径。
博主点评:VortexChat 展示了 LLM 与物理仿真深度融合的潜力,尤其在多目标优化和全自动化流程方面,为光子器件研发打开了新局面。