Институт за оптичку механику Чангчун прави пробој у детекцији високодимензионалног светлосног поља

Институт за оптичке прецизне машине и физику Чангчун, Кинеска академија наука, обавештен је да истраживачки тим Института по први пут у међународној заједници користи један уређај кроз једно мерење широкопојасног спектралног опсега високодимензионалног светлосног поља са произвољне промене у поларизацији и интензитету свеобухватне карактеризације, чиме се остварује револуционарни напредак детекције информација о високодимензионалном светлосном пољу.
Са брзим развојем информационих технологија, све је већа потражња за перцепцијом светлосног поља. Светлосно поље садржи више димензија информација као што су интензитет, поларизација, фреквенција и фаза. Међу њима, спектрална детекција и детекција поларизације садрже информације о материјалном саставу и топографији површине објекта, које имају велику примену у областима оптичких комуникација, даљинске детекције и индустријске инспекције.
Тренутни поларизациони и спектрални детектори обично мере само интензитет и поларизацију на фиксној таласној дужини или информације о интензитету и таласној дужини при униформној поларизацији. Међутим, у многим сценаријима у природи, светлосна поља могу носити произвољну поларизацију и варијације интензитета у широком спектралном опсегу, а постојећим детекторима је тешко да постигну детекцију тако високодимензионалних информација.
Истраживачи су предложили иновативну идеју о "коришћењу просторних и фреквентних дисперзијских својстава оптичких интерфејса за модулацију поларизације и спектралног одговора у простору таласних вектора", која мапира све информације високодимензионалних светлосних поља у један резултат снимања. Заједно са методом дубоког учења за декодирање поларизације и спектралних информација, детекција високодимензионалних оптичких информација је коначно реализована, а тачност детекције је упоредива са оном код постојећих напредних једнофункционалних малих поларизатора или спектрометара.
Поред тога, једноставним комбиновањем танког филма са низом микросочива и низом сензора за слику у стилу „сендвич“, направили су ултра интегрисани високодимензионални снимач светлосног поља који не захтева поравнавање и једно мерење. Ови револуционарни резултати за ултра-компактно, високодимензионално откривање информација и детекцију слика отварају нови начин.
Подразумева се да овај метод има потенцијал за ултраширокопојасну детекцију, а предложени метод се може даље интегрисати са обрадом слике, рангирањем и другим функцијама да би се постигла детекција светлосног поља веће димензије. Истовремено, његова употреба фотонских кристала, суперповршина и дводимензионалних материјала уместо танкослојних структура може додатно побољшати резолуцију детекције и могућности интеграције.
Поред тога, такође је будући истраживачки правац за истраживачки тим да даље органски комбинује физички модел у њему са дубоким учењем како би се побољшала способност решавања и смањила количина потребних априорних података.
Сродни резултати објављени су у часопису Натуре, са студентима докторских студија Јандонг Фан, Веиан Хуанг и Феи Зху са Института за оптичку механику Чангчун, Кинеске академије наука (ЦИО) као коаутори рада, и истраживач Веи Ли, помоћник истраживача. Цхунки Јин са Института за оптичку механику Чангчун, Кинеска академија наука (ЦИО), и проф. Цхенг-Веи Киу са Националног универзитета Сингапура (НУС) као ко-кореспондентни аутори.