面向高维涡旋模式排序的可解释光学网络
光学
2025-05-16 v3
摘要
尽管 diffractive optical networks 在诸多计算任务中（如模式复用与复用）取得了显著进展，但对这些复杂光学网络在各层次物理意义的探讨仍相当有限。本文针对高维涡旋模式排序任务，展示了在恰当定义的输入/输出模式关系下，如何揭示训练得到的 diffractive networks 中各层的各种物理变换规则。我们观察到一种与系统排序性能饱和相关的有趣物理变换划分现象，随着掩模数量的增加而显现。此外，我们还演示了利用物理解释来高效设计具有高性能的参数可变网络。这些可解释的光学网络解决了严格物理定理与操作性模糊网络结构之间的矛盾，为设计和理解各种模式转换任务中的系统提供了可能，并启发了对 diffractive networks 在更高级任务中以及其他网络结构进行进一步解释的思路。
引用
@article{arxiv.2410.12233,
title = {Physically interpretable diffractive optical networks for high-dimensional vortex mode sorting},
author = {Ruitao Wu and Juncheng Fang and Rui Pan and Rongyi Lin and Kaiyuan Li and Ting Lei and Luping Du and Xiaocong Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.12233},
year = {2025}
}