基于 vanadium dioxide (VO2) 的极化无感 ultra-broadband 太赫兹光子材料吸收器性能基准测试
光学
2025-08-14 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
本研究提出了一种基于 vanadium dioxide (VO2) 的极化无感 ultra-broadband 太赫兹光子材料吸收器，并评估了用于预测其吸收性能的机器学习方法。该结构由 VO2 超表面、MF2 介质间隔层和金属地面层组成。在 5.72至 11.11 THz 频段实现超过 90% 的吸收率，覆盖 5.38 THz 的带宽，平均吸光度为 98.15%。通过变更图案宽度、介质厚度和频率，生成了包含 9018 个样本的数据集。训练了六种回归模型：线性回归、支持向量回归、决策树、随机森林、XGBoost 和 Bagging。性能指标包括调整 R2、MAE、MSE 和 RMSE。集成模型取得最佳结果，Bagging 模型达到调整 R2 为 0.9985，RMSE 为 0.0146。该工作流程为彻底的仿真提供了更快的替代方案，可应用于其他光子材料设计，实现高效的评估与优化。
引用
@article{arxiv.2508.08611,
title = {Performance Benchmarking of Machine Learning Models for Terahertz Metamaterial Absorber Prediction},
author = {Nafisa Anjum and Robiul Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.08611},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 6 figures, 2 tables