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TorchOptics:用于可微分傅里叶光学仿真的开源 Python 库

光学 2024-11-28 v1 经典物理 计算物理

摘要

TorchOptics是一个基于PyTorch开发的开源Python库,用于可微分傅里叶光学仿真,能够实现GPU加速的张量计算和自动微分。它提供了一个全面的框架,用于建模、分析和设计基于傅里叶光学的光学系统,适用于成像、衍射、全息和信号处理等应用。该库利用PyTorch的自动微分引擎进行梯度-based优化,实现复杂光学系统的逆向设计。TorchOptics支持将光学系统与机器学习架构集成,以实现数字后处理的端到端优化。该库包含广泛的光学元件和空间轮廓,支持偏振光和具有任意空间相干性的场。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.18591,
  title  = {TorchOptics: An open-source Python library for differentiable Fourier optics simulations},
  author = {Matthew J. Filipovich and A. I. Lvovsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18591},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 6 figures