Changchun Institute Of Optical Mechanics dělá průlom v detekci vysokorozměrného světelného pole

Changchunský institut optických přesných strojů a fyziky, Čínská akademie věd, byl informován, že výzkumný tým institutu poprvé v mezinárodní komunitě použil jediné zařízení prostřednictvím jediného měření širokopásmového spektrálního rozsahu vysokorozměrného světelného pole s svévolné změny v polarizaci a intenzitě komplexní charakterizace, čímž dochází k průlomovému pokroku v detekci informací o vysokorozměrném světelném poli.
S rychlým rozvojem informačních technologií roste poptávka po vnímání světelného pole. Světelné pole obsahuje více dimenzí informací, jako je intenzita, polarizace, frekvence a fáze. Mezi nimi spektrální detekce a detekce polarizace obsahují informace o materiálovém složení a topografii povrchu objektu, které mají velkou aplikační hodnotu v oblasti optické komunikace, dálkového průzkumu Země a průmyslové kontroly.
Současné polarizační a spektrální detektory obvykle měří pouze intenzitu a polarizaci při pevné vlnové délce nebo informaci o intenzitě a vlnové délce při jednotné polarizaci. V mnoha přírodních scénářích však mohou světelná pole nést libovolnou polarizaci a variace intenzity v širokém spektrálním rozsahu a pro stávající detektory je obtížné dosáhnout detekce takovéto vysokorozměrné informace.
Výzkumníci navrhli inovativní myšlenku „využití prostorových a frekvenčních disperzních vlastností optických rozhraní k modulaci polarizace a spektrální odezvy v prostoru vlnových vektorů“, která mapuje všechny informace vysokorozměrných světelných polí do jediného výsledku zobrazení. Společně s metodou hlubokého učení pro dekódování polarizační a spektrální informace je konečně realizována detekce vysokorozměrných optických informací a přesnost detekce je srovnatelná s přesností stávajících pokročilých jednofunkčních malých polarizátorů nebo spektrometrů.
Navíc jednoduchým zkombinováním tenkého filmu s mikročočkovým polem a polem zobrazovacích senzorů v „sendvičovém“ stylu vytvořili ultraintegrovaný vysokorozměrný zobrazovač světelného pole, který nevyžaduje žádné zarovnání a jediné měření. Tyto průlomové výsledky pro ultra-kompaktní, vysokorozměrnou detekci informací a detekci zobrazování otevírají novou cestu.
Rozumí se, že tato metoda má potenciál pro ultraširokopásmovou detekci a navrhovaná metoda může být dále integrována se zpracováním obrazu, rozsahem a dalšími funkcemi pro dosažení vyšší dimenze detekce světelného pole. Použití fotonických krystalů, superpovrchů a dvourozměrných materiálů místo tenkovrstvých struktur může dále zlepšit rozlišení detekce a integrační schopnosti.
Kromě toho je také budoucí směr výzkumu pro výzkumný tým dále organicky kombinovat fyzikální model v něm s hlubokým učením, aby se zlepšila schopnost řešení a snížilo množství požadovaných a priori dat.
Související výsledky byly publikovány v časopise Nature, přičemž doktorandi Yandong Fan, Weian Huang a Fei Zhu z Changchunského institutu optické mechaniky, Čínské akademie věd (CIO) jako spoluprvní autoři článku a výzkumník Wei Li, pomocný výzkumný pracovník. Chunqi Jin z Changchun Institute of Optical Mechanics, Chinese Academy of Sciences (CIO) a Prof. Cheng-Wei Qiu z National University of Singapore (NUS) jako spoluodpovídající autoři.