Efficient design method for terahertz broadband metasurface patterns via deep learning

太赫兹辐射 宽带 计算机科学 分束器 卷积神经网络 分路器 反问题 遗传算法 反向 电磁学 解算器 光学 反射(计算机编程) 电子工程 电信 人工智能 物理 数学 机器学习 工程类 数学分析 程序设计语言 激光器 几何学
作者
Yan Teng,Chun Li,Shaochen Li,Yuhua Xiao,Ling Jiang
出处
期刊:Optics and Laser Technology [Elsevier BV]
卷期号:160: 109058-109058 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.optlastec.2022.109058
摘要

The traditional design method of metasurfaces is the trial-and-error process with full-wave electromagnetic simulation. Recently, as an effective method, deep learning has been widely used in a variety of fields to solve complex problems. Here, forward prediction and inverse design methods for terahertz (THz) random metasurfaces are proposed based on deep Convolutional Neural Networks (CNN) and Genetic Algorithms (GA). According to the metasurface pattern, the forward prediction model accurately obtains the reflection amplitude and phase response. Compared with the Full-wave solver, the calculation speed is increased by 40,000 times. Furthermore, the THz random structure can be accurately and quickly derived from the target response, operating in a broadband range of 0.2–2 THz. Then, we discuss the advantages of single-objective and multi-objective optimization in the inverse design of metasurface patterns. By combining with the GA, the design efficiency is greatly improved. This can serve as an efficient method for global optimization in complex designs. Finally, we obtain two meta-atoms used to encode metasurface in only 10 min and built a three-beam splitter. The model proposed in this paper provides a new approach to metasurface design at THz frequencies.
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
英姑应助李大龙采纳,获得10
2秒前
沉默傲芙完成签到,获得积分0
3秒前
Yolenders完成签到 ,获得积分10
3秒前
雅山等等完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
1112完成签到,获得积分10
6秒前
阿尔弗雷德完成签到 ,获得积分10
6秒前
经卿完成签到 ,获得积分10
6秒前
炼丹炉完成签到,获得积分10
6秒前
Joaquin完成签到,获得积分10
7秒前
豆腐青菜雨完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研包完成签到,获得积分10
9秒前
小谢完成签到,获得积分10
12秒前
壁虎君完成签到,获得积分10
13秒前
小草三心完成签到 ,获得积分10
13秒前
线性谐振子完成签到,获得积分10
14秒前
11完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
Lu完成签到,获得积分10
15秒前
小奕完成签到,获得积分0
15秒前
YYY完成签到,获得积分10
16秒前
僦是卜够完成签到,获得积分10
17秒前
熙梓日记完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
LHH发布了新的文献求助10
20秒前
XHH完成签到 ,获得积分0
21秒前
zorro3574完成签到,获得积分10
22秒前
疯狂的咖啡豆完成签到,获得积分10
23秒前
phylicia完成签到 ,获得积分10
23秒前
momo完成签到 ,获得积分10
24秒前
李大龙发布了新的文献求助10
24秒前
流星雨完成签到 ,获得积分10
25秒前
Joyce完成签到,获得积分10
25秒前
爱教育的张月亮完成签到,获得积分10
25秒前
bkagyin应助能干的幻丝采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助可靠的寒风采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助可靠的寒风采纳,获得10
26秒前
若雨凌风应助可靠的寒风采纳,获得20
26秒前
薄荷味完成签到 ,获得积分10
26秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3792594
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3336810
关于积分的说明 10282263
捐赠科研通 3053691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675675
邀请新用户注册赠送积分活动 803696
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761495