Институтът по оптична механика в Чанчун прави пробив в откриването на високоизмерно светлинно поле

Changchun Institute of Optical Precision Machinery and Physics, Китайската академия на науките, беше информиран, че изследователският екип на института за първи път в международната общност използва едно устройство чрез едно измерване на широколентовия спектрален диапазон на високомерно светлинно поле с произволни промени в поляризацията и интензитета на цялостната характеристика, като по този начин се реализира пробивът в откриването на информация за светлинно поле с големи размери.
С бързото развитие на информационните технологии има нарастващо търсене на възприемане на светлинно поле. Светлинното поле съдържа множество измерения на информация като интензитет, поляризация, честота и фаза. Сред тях спектралното откриване и поляризационното откриване съдържат информация за състава на материала и топографията на повърхността на даден обект, които са от голяма приложна стойност в областта на оптичната комуникация, дистанционното наблюдение и промишления контрол.
Текущите поляризационни и спектрални детектори обикновено измерват само интензитета и поляризацията при фиксирана дължина на вълната или информацията за интензитета и дължината на вълната при равномерна поляризация. Въпреки това, в много сценарии в природата, светлинните полета могат да носят произволни вариации на поляризация и интензитет в широк спектрален диапазон и е трудно за съществуващите детектори да постигнат откриване на такава високомерна информация.
Изследователите предложиха иновативната идея за "използване на свойствата на пространствена и честотна дисперсия на оптичните интерфейси за модулиране на поляризацията и спектралния отговор в пространството на вълновия вектор", което картографира цялата информация на високомерните светлинни полета в един резултат от изображението. Заедно с метода на дълбоко обучение за декодиране на поляризационната и спектралната информация, откриването на високомерна оптична информация най-накрая се реализира и точността на откриване е сравнима с тази на съществуващите усъвършенствани еднофункционални малки поляризатори или спектрометри.
В допълнение, чрез просто комбиниране на тънък филм с масив от микролещи и масив от сензори за изображения в стил "сандвич", те са направили ултра-интегриран високоразмерен фотоапарат със светлинно поле, който не изисква подравняване и едно измерване. Този пробив в резултат на ултракомпактно откриване на информация с голямо измерение и откриване на изображения отваря нов път.
Разбираемо е, че този метод има потенциал за ултрашироколентово откриване и предложеният метод може да бъде допълнително интегриран с обработка на изображения, обхват и други функции за постигане на откриване на светлинно поле с по-високи измерения. В същото време използването на фотонни кристали, супер-повърхности и двуизмерни материали вместо тънкослойни структури може допълнително да подобри разделителната способност на откриване и възможностите за интегриране.
В допълнение, това е и бъдеща изследователска посока за изследователския екип за по-нататъшно органично комбиниране на физическия модел в него с дълбоко обучение, за да се подобри способността за решаване и да се намали количеството на необходимите априорни данни.
Свързаните резултати бяха публикувани в Nature, като докторантите Yandong Fan, Weian Huang и Fei Zhu от Института по оптична механика Чанчун, Китайската академия на науките (CIO) са съавтори на статията, и изследователят Wei Li, асистент изследовател Chunqi Jin от Института по оптична механика в Чанчун, Китайската академия на науките (CIO) и проф. Cheng-Wei Qiu от Националния университет на Сингапур (NUS) като съавтори.