面向光子带图生成的 Transformer-Latent 扩散模型
光学
2025-10-03 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
光子晶体实现对纳米尺度光传播的精细控制，因而在光子技术和量子技术的发展中占据核心位置。光子带图 (Photonic band diagrams, BDs) 是调查此类非均匀结构材料中光传播的关键工具。然而，计算 BDs 需要在众多配置下求解 Maxwell 方程，这在求解嵌入逆向设计技术（例如）时数值代价巨大，尤其是当其规模化至任意三维结构时。为此，我们引入首个基于扩散模型的 BD 生成方法，具备后续推广并规模化至任意三维结构的能力。该方法将 transformer 编码器与潜在扩散模型耦合，用于从输入结构中提取上下文嵌入并生成相应的 BD。此外，我们提供洞见，阐明为何 transformer 和扩散模型非常适合捕捉光子学中固有复杂干涉和散射现象，为该领域的新型代理建模策略铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2510.01749,
title = {Towards Photonic Band Diagram Generation with Transformer-Latent Diffusion Models},
author = {Valentin Delchevalerie and Nicolas Roy and Arnaud Bougaham and Alexandre Mayer and Benoît Frénay and Michaël Lobet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01749},
year = {2025}
}