从提示到处方：面向生成式衍射极限折射光学的设计
光学
2026-02-17 v1 应用物理
计算物理
摘要
高性能光学系统的设计仍属于专业领域，受限于缺乏经验丰富工程师的数量，制约了创新 Despite growing demand for imaging hardware。虽然深度学习改进了参数优化，但尚未解决从功能需求概念化有效光学架构的根本挑战。本文提出了一种端到端的生成框架，将大型语言模型（LLM）的语义推理与可微分光线追迹引擎耦合，以民主化衍射极限光学处方的合成。将光学设计视为语义到物理转换任务，该系统自主解释从高层次用户请求到严格技术规格的提示。我们在三个不同场景中展示了框架的多样性：（1）有限-conjugate工业计量系统，模型自主强制执行如视锥化等应用特定约束，以实现衍射极限性能；（2）一套红外目标（NIR、SWIR和LWIR），框架能够合成有效的拓扑结构和光学处方，用于非可见光谱带；（3）复杂的凹面移动镜头，系统成功导航高维优化 landscape 以产生适用于现代传感器的高分辨率设计。经过行业标准仿真工具验证，结果确立了自动化光学工程的新范式，弥合了语义意图与物理实现之间的鸿沟。
引用
@article{arxiv.2602.13893,
title = {Prompt-to-prescription: towards generative design of diffraction-limited refractive optics},
author = {Roy Maman and David Ohana and Jacob Engelberg and Uriel Levy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.13893},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 5 figures