論文の概要: VortexChat: An agentic framework for autonomous multi-objective integrated photonic design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.20688v1
- Date: Fri, 21 Aug 2026 02:50:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-24 14:49:32.35359
- Title: VortexChat: An agentic framework for autonomous multi-objective integrated photonic design
- Title（参考訳）: VortexChat: 自律多目的統合フォトニックデザインのためのエージェントフレームワーク
- Abstract要約: 本稿では,統合フォトニックデバイスの自律的エンドツーエンド逆設計のためのエージェントフレームワークであるVrtexChatを紹介する。
VortexChatは、人間がいなくても、事前に定義されたすべてのパフォーマンスしきい値に厳密に適合するデバイスを生成する。
我々は、VortexChatによって自律設計されたブロードバンド・テラヘルツ完全渦ビーム多重回路を作製し、高効率動作、高モード純度、低チャネルクロストークの測定を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.5244065355029
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The advancement of modern integrated photonics is frequently bottlenecked by device design workflows that rely heavily on manual simulation and expert intuition. While inverse design offers an alternative, it remains constrained by expert supervision and a lack of end-to-end automation. To address these issues, we present VortexChat, an agentic framework for the autonomous, end-to-end inverse design of integrated photonic devices directly from natural language specifications. VortexChat couples a large language model (LLM) decision agent with topology generation, gradient-based refinement, and full-wave electromagnetic simulation. This closed-loop architecture enables the system to iteratively decompose design objectives, orchestrate computational tools, and update strategies based on feedback with minimal human intervention. Constrained by the absolute metrics of the Vortex100 Benchmark, VortexChat autonomously generates devices that strictly meet all predefined performance thresholds without any human-in-the-loop. As an experimental demonstration, we fabricated a broadband terahertz perfect vortex beam multiplexer, autonomously designed by VortexChat, with measurements confirming high-efficiency operation, high mode purity and low inter-channel crosstalk in agreement with full-wave simulations. These results demonstrate that an LLM agent can assume key aspects of expert decision-making in photonic inverse design while maintaining physical fidelity and fabrication feasibility, providing a scalable route towards autonomous design of complex integrated photonic systems.
- Abstract（参考訳）: 現代の統合フォトニクスの進歩は、手動のシミュレーションと専門家の直感に大きく依存するデバイス設計ワークフローによってしばしばボトルネックとなる。
逆設計は代替手段を提供するが、専門家の監督とエンドツーエンドの自動化の欠如に制約されている。
これらの問題に対処するために、自然言語仕様から直接統合フォトニックデバイスの自律的エンドツーエンドの逆設計のためのエージェントフレームワークであるVortexChatを提案する。
VortexChatは、トポロジ生成、勾配ベースの改良、フルウェーブ電磁シミュレーションを備えた大規模言語モデル(LLM)決定エージェントを結合する。
このクローズドループアーキテクチャは、設計目的を反復的に分解し、計算ツールを編成し、人間の介入を最小限に抑えたフィードバックに基づく戦略を更新することを可能にする。
Vortex100ベンチマークの絶対値に制約されたVortexChatは、事前に定義されたすべてのパフォーマンスしきい値に厳密に適合するデバイスを自動で生成する。
実演として,VortexChatが自律設計したブロードバンド・テラヘルツ完全渦ビーム多重回路を試作し,高効率動作,高モード純度,低チャネルクロストークの測定を行った。
これらの結果から, LLMエージェントは, 複雑なフォトニック系の自律設計に向けたスケーラブルな経路を提供するとともに, 物理的忠実さと製造可能性を維持しつつ, 光ニック逆設計における専門家の意思決定の鍵となる側面を負うことができることが示された。
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