Deep learning and superoscillatory speckles empowered multimode fiber probe for in situ nano-displacement detection and micro-imaging

多模光纤 计量学 深度学习 斑点图案 流离失所(心理学) 计算机科学 纤维 材料科学 制作 人工智能 特征(语言学) 光学 光纤 接头(建筑物) 半导体器件制造 弯曲 计量系统 光电子学 声学 分辨率(逻辑) 压缩(物理) 结构健康监测 图像分辨率 原位 纳米技术 特征提取 模式识别(心理学) 随机存取
作者
Lele Wang,Yiwei Zhang,Yibing Zhou,Yuan Meng,Zhengyang Lu,Pei Li,Hailong Zhang,Dan Li,Ping Yan,Qirong Xiao,Qiang Liu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1): 1174-1174
标识
DOI:10.1038/s41467-025-67942-8
摘要

Abstract High-precision metrology has laid the foundation for semiconductor fabrication and life sciences. However, existing displacement measurement approaches are incapable of performing flexible probing within complex equipment interiors. Here, we present a in situ, non-contact nano-displacement measurement approach. Leveraging a multimode fiber probe empowered by deep learning, fine feature information can be efficiently extracted from superoscillatory speckles, achieving single-ended detection with 10 nm resolution and 99.95% accuracy. A physical model is established to correlate the displacement with higher-order modes proportion in the fiber. Sub-millimeter-sized probe enables detecting targets with different structures in confined spaces. Robust recognition is achieved through joint learning, under varying fiber bending conditions and different metal materials. With extreme compression ratios of less than 0.1%, the system delivers high accuracy, low training costs, and high-speed processing. The imaging capability of the probe is also experimentally validated, proving potential as a powerful tool in applications such as lithography, weak force sensing, and super-resolution micro-endoscopy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
呼呼呼完成签到,获得积分10
2秒前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
3秒前
蔡勇强完成签到 ,获得积分10
6秒前
闪闪飞机发布了新的文献求助10
7秒前
Orange应助呜呜采纳,获得10
9秒前
Neko完成签到,获得积分0
15秒前
缓慢怜菡应助Maestro_S采纳,获得50
18秒前
沉静的便当完成签到 ,获得积分10
19秒前
木木很累完成签到,获得积分10
22秒前
David完成签到,获得积分10
25秒前
欧皇完成签到 ,获得积分10
28秒前
小二郎应助飞行的子弹采纳,获得10
28秒前
29秒前
Lexi发布了新的文献求助10
32秒前
Eagle8091完成签到,获得积分10
34秒前
37秒前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
38秒前
41秒前
s_yu完成签到,获得积分10
43秒前
jeery完成签到 ,获得积分10
45秒前
yangwei完成签到,获得积分20
46秒前
dhongyan发布了新的文献求助10
53秒前
科研通AI6.4应助闪闪飞机采纳,获得10
57秒前
ma完成签到 ,获得积分10
58秒前
充电宝应助yangwei采纳,获得30
59秒前
天天快乐应助Lexi采纳,获得10
1分钟前
林中雀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MUAN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
leilei完成签到,获得积分10
1分钟前
领导范儿应助系统提示采纳,获得10
1分钟前
游01完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
B_lue完成签到 ,获得积分10
1分钟前
car完成签到 ,获得积分10
1分钟前
十八厘米不含头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
adrianwu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
令尊是我犬子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
荣幸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
金枪鱼子发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251066
关于积分的说明 17551555
捐赠科研通 5495006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716186