Changchuni optilise mehaanika instituut teeb läbimurde kõrgmõõtmelise valgusvälja tuvastamises

Hiina Teaduste Akadeemia Changchuni optiliste täppismasinate ja füüsika instituudile teatati, et instituudi uurimisrühm kasutas esimest korda rahvusvahelises üldsuses ühte seadet kõrgmõõtmelise valgusvälja lairiba spektrivahemiku ühekordse mõõtmise kaudu. kõikehõlmava iseloomustuse polarisatsiooni ja intensiivsuse meelevaldsed muutused, realiseerides seeläbi kõrgmõõtmelise valgusvälja teabe tuvastamise läbimurdelist edu.
Infotehnoloogia kiire arenguga kasvab nõudlus valgusvälja tajumise järele. Valgusväli sisaldab mitut teavet, nagu intensiivsus, polarisatsioon, sagedus ja faas. Nende hulgas sisaldavad spektraaltuvastus ja polarisatsioonituvastus teavet objekti materjali koostise ja pinna topograafia kohta, millel on suur rakendusväärtus optilise side, kaugseire ja tööstusliku kontrolli valdkonnas.
Praegused polarisatsiooni- ja spektridetektorid mõõdavad tavaliselt ainult intensiivsust ja polarisatsiooni fikseeritud lainepikkusel või intensiivsuse ja lainepikkuse teavet ühtlase polarisatsiooni korral. Kuid paljudes looduses esinevates stsenaariumides võivad valgusväljad omada meelevaldseid polarisatsiooni ja intensiivsuse variatsioone laias spektrivahemikus ning olemasolevatel detektoritel on raske sellist suuremõõtmelist teavet tuvastada.
Teadlased pakkusid välja uuendusliku idee "kasutada optiliste liideste ruumilisi ja sageduse hajumise omadusi, et moduleerida polarisatsiooni ja spektraalset reaktsiooni lainevektori ruumis", mis kaardistab kogu suuremõõtmeliste valgusväljade teabe üheks pilditulemuseks. Koos süvaõppemeetodiga polarisatsiooni- ja spektriteabe dekodeerimiseks realiseeritakse lõpuks kõrgmõõtmelise optilise teabe tuvastamine ja tuvastamise täpsus on võrreldav olemasolevate täiustatud ühefunktsiooniliste väikeste polarisaatorite või spektromeetrite omaga.
Lisaks on nad lihtsalt kombineerides õhukese kile mikroläätsede massiivi ja pildianduri massiiviga "võileiva" stiilis, valmistanud ultraintegreeritud kõrgmõõtmelise valgusvälja pildiseadme, mis ei vaja joondamist ja ühte mõõtmist. See ülikompaktse, suuremõõtmelise teabe tuvastamise ja kujutise tuvastamise läbimurdeline tulemus avab uue tee.
On arusaadav, et sellel meetodil on potentsiaal ultralairiba tuvastamiseks ning pakutud meetodit saab täiendavalt integreerida pilditöötluse, kauguse määramise ja muude funktsioonidega, et saavutada suuremamõõtmeline valgusvälja tuvastamine. Samal ajal võib selle fotooniliste kristallide, superpindade ja kahemõõtmeliste materjalide kasutamine õhukese kilestruktuuride asemel veelgi parandada tuvastamise eraldusvõimet ja integreerimisvõimalusi.
Lisaks on uurimisrühma tulevane uurimissuund ka selles sisalduva füüsilise mudeli orgaanilise ühendamise süvaõppega, et parandada lahendusvõimet ja vähendada vajalike a priori andmete hulka.
Seotud tulemused avaldati ajakirjas Nature, mille kaasautoriteks olid Hiina Teaduste Akadeemia Changchuni optilise mehaanika instituudi (CIO) doktorandid Yandong Fan, Weian Huang ja Fei Zhu ning abiteadur Wei Li. Kaasautoritena Chunqi Jin Hiina Teaduste Akadeemia Changchuni optilise mehaanika instituudist ja prof Cheng-Wei Qiu Singapuri riiklikust ülikoolist (NUS).