基于机器学习赋能的太赫兹超表面设计与应用OA
Machine learning-enabled terahertz metasurface design and applications
近年来,太赫兹超表面与机器学习技术的结合为该领域的发展注入了新的活力.凭借高效的迭代速率与多样化的网络架构,机器学习一方面被广泛用于太赫兹超表面全波数值模拟的代理模型和智能设计;另一方面,太赫兹超表面为光计算提供了以光速执行的计算平台.本文聚焦于机器学习在太赫兹频段超表面的应用,首先阐述了基于深度神经网络与生成式对抗网络的设计框架及其原理,揭示多维参数优化机制;之后以全光衍射深度神经网络为例,介绍超表面执行机器学习算法的物理机制以及衍生应用;最后展望了机器学习与太赫兹超表面结合方式的发展趋势与应用前景.
In recent years,the integration of terahertz metasurfaces with machine learning technologies has injected new vitality into this field.Leveraging efficient iterative rates and diverse network architectures,machine learning has been widely employed on one hand as surrogate models for full-wave numerical simulations and intelligent design of terahertz metasurfaces;on the other hand,terahertz metasurfaces provide a computing platform that operates at the speed of light for optical computing.This paper focuses on the application of machine learning in terahertz metasurfaces.It first elaborates on the design frameworks and principles based on deep neural networks and generative adversarial networks,revealing multi-dimensional parameter optimization mechanisms.Subsequently,taking the all-optical diffractive deep neural network as an example,it introduces the physical mechanisms by which metasurfaces implement machine learning algorithms and their derived applications.Finally,it prospects the development trends and application prospects of the integration between machine learning and terahertz metasurfaces.
黄欣宇;陈本纹;吴敬波;范克彬;张彩虹;金飚兵;陈健;吴培亨
南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023
信息技术与安全科学
太赫兹超表面机器学习神经网络逆向设计衍射深度神经网络
terahertzmetasurfacesmachine-learningneural networksinverse-designdiffractive deep neural network
《太赫兹科学与电子信息学报》 2026 (5)
561-573,13
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