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Nanophotonics

2 July 2024

Spettrometro opto-intelligente che utilizza reti neurali diffrattive

Ze Wang¹, Hang Chen², Jianan Li^1,3, Tingfa Xu^1,3,4, Zejia Zhao², Zhengyang Duan², Sheng Gao² and Xing Lin²

10.1515/nanoph-2024-0233

Questo articolo presenta un nuovo spettrometro flessibile completamente ottico di opto-intelligenza, chiamato OIS, che utilizza una rete neurale diffrattiva per la ricostruzione spettrale ad alta precisione, caratterizzato da un basso consumo energetico ed elaborazione alla velocità della luce. Esperimenti di simulazione indicano che l'OIS è in grado di ottenere una ricostruzione spettrale ad alta precisione con sorgenti luminose spazialmente coerenti e incoerenti senza fare affidamento su algoritmi elettronici complessi e l'integrazione con un modulo di calibrazione elettrica semplificato può migliorare ulteriormente le prestazioni dell'OIS. Per dimostrare la robustezza dell'OIS, è stata condotta con successo anche la ricostruzione spettrale su set di dati del mondo reale. Il nostro lavoro fornisce un prezioso riferimento per l’utilizzo delle reti neurali diffrattive nell’interazione e nella percezione spettrale, contribuendo agli sviluppi continui nel calcolo fotonico e nell’apprendimento automatico.