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光网络整形光脉冲

2021-1-20 09:09| 发布者: vantsing| 查看: 257| 评论: 0

摘要: 塑造光脉冲的光学衍射网络的模擬描绘插图:3D打印的光学衍射网络,用于工程太赫兹脉冲图片提供:加州大学洛杉矶分校工程技术研究所 UCLA的工程师和研究人员团队开发了一种通过创建由专门设计的层组成的物理网络来成 ...

塑造光脉冲的光学衍射网络的模擬描绘

插图:3D打印的光学衍射网络,用于工程太赫兹脉冲

图片提供:加州大学洛杉矶分校工程技术研究所

  UCLA的工程师和研究人员团队开发了一种通过创建由专门设计的层组成的物理网络来成形光脉冲的新方法。这些层是使用深度学习进行设计的,然后使用3-D打印技术进行制造,然后依次堆叠在一起,形成一个光网络,该光网络能够使用光波和光衍射来执行各种计算任务。较早的研究表明,使用这些深度学习设计的衍射网络对图像进行全光学分类和识别。


  在这本发表在《自然通讯》上的最新著作中,加州大学洛杉矶分校的研究人员创建了衍射光网络,该光网络可以吸收输入光脉冲并将其穿过经过特殊设计的层,以使输出脉冲整形,从而使光网络成为所需的时间波形。首次在电磁频谱的太赫兹部分演示了这种脉冲整形网络,显示了各种形式的太赫兹脉冲的合成。通过在连续的波长范围内精确控制宽带输入脉冲的相位和幅度,证明了具有不同脉冲宽度的不同脉冲形状的产生。


  这种脉冲整形方法由不消耗功率的无源衍射层组成,可用于直接工程化通过例如量子级联激光器,固态电路和粒子加速器产生的太赫兹脉冲。这种基于深度学习的方法的另一个主要优点是,它具有通用性,并且无论其偏振态,光束质量或像差如何,都可以轻松地改造太赫兹脉冲。


  加州大学洛杉矶分校伏尔加诺分校工程创新学教授兼电气和计算机工程大臣教授艾多安·奥兹坎(Aydogan Ozcan)教授强调指出,该框架可以应用于电磁频谱的其他部分以成形光脉冲,并将在各种应用中得到广泛应用,例如超快速成像,光谱学和光通信。加州大学洛杉矶分校(UCLA)的莫娜·贾拉希(Mona Jarrahi)教授补充说,衍射光网络带来了许多新的设计机会,特别是在太赫兹频谱中,在这些频谱中,现有设备和组件存在一些重要局限性。


更多信息:Muhammed Veli等。使用衍射表面的太赫兹脉冲整形,Nature Communications2021)。 DOI10.1038 / s41467-020-20268-z

这项研究的作者全部来自加州大学洛杉矶分校工程学院,分别是穆罕默德·韦利(Muhammed Veli),德尼兹·门古(Deniz Mengu),罗毅和李靖西的研究生。博士后研究员Nezih Yardimci;兼职教授Yair Rivenson;以及Aydogan OzcanMona Jarrahi教授,他们都是UCLA电气和计算机工程系的成员。 Ozcan还拥有UCLA生物工程学系的职位,并且是UCLA加州纳米系统研究所(CNSI)的副主任和HHMI教授。

Provided by UCLA Engineering Institute for Technology Advancement 

由加州大学洛杉矶分校工程技术研究所提供



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