Реконфигурируемая интегральная фотоника на основе материалов с фазовым переходом (МФП) представляет собой стремительно развивающуюся область с широким спектром приложений, включая оптические вычисления и программируемую оптику. Её развитие обусловлено высоким оптическим контрастом и энергонезависимостью, обеспечиваемыми обратимым фазовым переключением в МФП. В связи с этим проектирование и моделирование подобных устройств играют ключевую роль в обеспечении их практического применения. В настоящей работе проведено сравнение нескольких алгоритмов обратного проектирования интегральных оптических структур на примере модового конвертера на основе низкопотерьного МФП Sb₂Se₃. Для преодоления разрыва между идеализированными проектными решениями и реальными характеристиками интегральных устройств полученные модовые конвертеры численно оценены по ряду ключевых показателей, таких как модовый контраст, вносимые потери и устойчивость к технологическим отклонениям при изготовлении. С целью дальнейшего исследования их применимости разработано фотонное тензорное ядро, в котором данные модовые конвертеры используются в качестве весовых элементов. Проанализированы рабочий диапазон выходной оптической мощности и качество свёртки изображений, достигаемое фотонным ядром, что позволяет выявить влияние выбора весовых элементов на общую производительность системы.
В журнале Optics Express опубликована статья Г. Колосова, Е. Кабака, А. Шорохова и А. Федянина Reconfigurable mode converters based on low-loss phase change materials for integrated optical computing.