Changchun Institute of Optical Mechanics gjør et gjennombrudd innen høydimensjonal lysfeltdeteksjon

Changchun Institute of Optical Precision Machinery and Physics, Chinese Academy of Sciences, ble informert om at instituttets forskerteam for første gang i det internasjonale samfunnet for å bruke en enkelt enhet gjennom en enkelt måling av bredbåndsspektralområdet til høydimensjonalt lysfelt med vilkårlige endringer i polarisasjonen og intensiteten til den omfattende karakteriseringen, og realiserer dermed banebrytende fremskritt for deteksjon av høydimensjonal lysfeltinformasjon.
Med den raske utviklingen av informasjonsteknologi er det en økende etterspørsel etter lysfeltoppfatning. Lysfeltet inneholder flere dimensjoner av informasjon som intensitet, polarisering, frekvens og fase. Blant dem inneholder spektraldeteksjon og polarisasjonsdeteksjon informasjon om materialsammensetningen og overflatetopografien til et objekt, som er av stor bruksverdi innen optisk kommunikasjon, fjernmåling og industriell inspeksjon.
Strømpolarisasjons- og spektraldetektorer måler vanligvis bare intensitet og polarisering ved en fast bølgelengde eller informasjon om intensitet og bølgelengde ved en jevn polarisering. Imidlertid kan lysfelt i mange scenarier i naturen bære vilkårlige polarisasjons- og intensitetsvariasjoner over et bredt spektralområde, og det er vanskelig for eksisterende detektorer å oppnå deteksjon av slik høydimensjonal informasjon.
Forskerne foreslo den innovative ideen om å "bruke de romlige og frekvensspredningsegenskapene til optiske grensesnitt for å modulere polarisasjonen og spektralresponsen i bølgevektoren", som kartlegger all informasjonen til høydimensjonale lysfelt til et enkelt bilderesultat. Sammen med den dype læringsmetoden for å dekode polarisasjonen og spektralinformasjonen, er deteksjonen av høydimensjonal optisk informasjon endelig realisert, og deteksjonsnøyaktigheten er sammenlignbar med den for eksisterende avanserte enkeltfunksjons små polarisatorer eller spektrometre.
I tillegg, ved ganske enkelt å kombinere en tynn film med en mikrolinse-array og en bildesensor-array i en "sandwich"-stil, har de laget en ultraintegrert høydimensjonal lysfelt-imager som ikke krever justering og en enkelt måling. Disse banebrytende resultatene for ultrakompakt, høydimensjonal informasjonsdeteksjon og bildegjenkjenning åpner for en ny måte.
Det er forstått at denne metoden har potensialet for ultrabredbåndsdeteksjon, og den foreslåtte metoden kan integreres ytterligere med bildebehandling, avstandsmåling og andre funksjoner for å oppnå høyere dimensjonal lysfeltdeteksjon. Samtidig kan bruken av fotoniske krystaller, superoverflater og todimensjonale materialer i stedet for tynnfilmstrukturer forbedre deteksjonsoppløsningen og integrasjonsevnene ytterligere.
I tillegg er det også en fremtidig forskningsretning for forskerteamet å videre organisk kombinere den fysiske modellen deri med dyp læring for å forbedre løsningsevnen og redusere mengden a priori data som kreves.
De relaterte resultatene ble publisert i Nature, med PhD-studentene Yandong Fan, Weian Huang og Fei Zhu fra Changchun Institute of Optical Mechanics, Chinese Academy of Sciences (CIO) som de første forfatterne av artikkelen, og forsker Wei Li, assisterende forsker Chunqi Jin fra Changchun Institute of Optical Mechanics, Chinese Academy of Sciences (CIO), og prof. Cheng-Wei Qiu fra National University of Singapore (NUS) som medkorresponderende forfattere.