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基于深度衍射神经网络的超紧凑宽带聚焦光谱仪设计

光学 2022-12-14 v1

摘要

我们提出了基于自适应深度衍射神经网络 (a-D2^2NNs) 的超紧凑、宽带聚焦光谱仪的逆设计。具体而言,我们引入并表征了具有设计角色散的双层衍射器件,其将宽带入射辐射聚焦并沿预定义的焦轨迹偏转,且具有所需带宽与 55 nm 光谱分辨率。此外,我们系统研究了边长为 L=100 μmL=100~\mu\mathrm{m}、焦距为 f=300 μmf=300~\,\mu\mathrm{m} 的双层器件在可见光谱上的聚焦效率,并展示了对商用超辐射发光二极管发射光谱的精确重建。所提出的 a-D2^2NNs 设计方法将高效多焦点衍射光学器件的能力扩展到包含具有定制焦轨迹的单次聚焦光谱仪,用于超紧凑多光谱成像与无透镜显微的应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.02775,
  title  = {Design of ultracompact broadband focusing spectrometers based on deep diffractive neural networks},
  author = {Yilin Zhu and Yuyao Chen and Luca Dal Negro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.02775},
  year   = {2022}
}