OptiClear：用于逆向设计光子器件的可微曲线设计规则合法化

光子逆向设计能够实现具有高度曲线和非直观几何形状的超紧凑、高性能器件，但由此产生的版图往往违反制造设计规则并阻碍代工厂制造。为矩形曼哈顿电气版图设计的合法化方法不直接适用于曲线逆向设计的光子器件。同时，现有的制造感知逆向设计方法对小特征和尖锐曲率施加软惩罚，但仍不能保证最终版图符合设计规则。在这项工作中，我们提出了OptiClear，一个用于逆向设计光子器件的曲线设计规则合法化框架。OptiClear提供了两个互补的合法化引擎：OptiClear-R，一个基于规则的形态学合法化器，通过迭代形态学引导的掩模处理有效解决违规区域；以及OptiClear-D，一个可微合法化器，将合法化表述为在形态学驻点约束下的最小失真掩模优化问题，明确寻求与原始设计几何偏差最小的合规版图。我们进一步开发了定制的可微形态学GPU算子，显著提高了高分辨率掩模合法化的可扩展性。对不同逆向设计光子器件和广泛设计规则设置的综合评估表明，OptiClear将设计规则违规从数千减少到零。基于规则的合法化器提供高运行时效率，而可微合法化器更忠实地保留原始光学功能。这项工作确立了曲线设计规则合法化作为实用的设计后电子-光子设计自动化（EPDA）阶段，用于将高性能逆向设计光子版图转化为可制造的、可流片器件。