Complete mode spectrum characterization for 1924 complex structured laser fields based on deep learning

光学 表征(材料科学) 模式(计算机接口) 激光器 光谱(功能分析) 计算机科学 材料科学 物理 量子力学 操作系统
作者
L Zhang,Wei He,Zilong Zhang,Suyi Zhao,Yuqi Wang,Lingyu Kong,Yulong Ma,Changming Zhao
出处
期刊:Journal of Optics [IOP Publishing]
卷期号:27 (7): 075604-075604 被引量:2
标识
DOI:10.1088/2040-8986/adeb99
摘要

Abstract Laser transverse mode analysis is of significance for laser applications. In beam quality analysis, the M 2 factor measurement is commonly used. However, it only reflects the transverse mode orders and can hardly represent the detailed information of laser field. In contrast, mode spectrum analysis provides a more comprehensive solution for laser mode analysis. At present, some research has utilized deep learning techniques to conduct mode spectrum analysis on vortex beams and Hermite—Gaussian ( HG ) beams. Nevertheless, there is a lack of research in the area of the recognition performance of deep learning when dealing with a large number of structured light beams. Here, we propose a novel multi—convolutional neural network integration method for analyzing the mode spectra of thousands of complex structured lights widely obtained from laser cavities. Based on the coherent superposition of HG eigenmodes, more than 1900 unique complex structured laser patterns are generated and divided into seven groups for parallel recognition by seven convolutional neural networks, effectively addressing the challenge of distinguishing highly similar mode patterns. The experimental results show that our multi—network scheme achieves high—precision mode spectrum analysis when analyzing 1924 simulated mode patterns with various distortions, with an accuracy rate exceeding 93%. It also demonstrates precise recognition ability for experimentally generated mode patterns. On the GPU RTX 4090D, the analysis time for each mode is approximately 11 ms. This method can obtain a complete analysis of the mode components of structured laser beams through only one intensity acquisition, providing a fast, simple, and cost—effective real—time mode spectrum analysis method for fields such as high—capacity optical communication, beam shaping, and beam quality evaluation.
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
123完成签到,获得积分10
刚刚
liaoyu完成签到,获得积分10
刚刚
不在冬天也很耀眼完成签到,获得积分10
刚刚
BuSihan完成签到 ,获得积分10
1秒前
淡然胡萝卜完成签到 ,获得积分10
1秒前
GWT完成签到,获得积分10
2秒前
向雅完成签到,获得积分0
3秒前
孤云出岫发布了新的文献求助10
4秒前
kkkay发布了新的文献求助10
4秒前
ljx完成签到,获得积分10
5秒前
zhong完成签到 ,获得积分10
5秒前
Christina完成签到 ,获得积分10
6秒前
炙热的乞发布了新的文献求助10
6秒前
Panchael完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李老头完成签到,获得积分10
7秒前
Dreamsli完成签到,获得积分10
7秒前
起起完成签到,获得积分10
8秒前
芸栖完成签到 ,获得积分10
8秒前
lgh完成签到,获得积分10
10秒前
罗lsz完成签到,获得积分10
10秒前
英勇哈密瓜数据线完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
沉静曼梅完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4的应助被老实书雁采纳,获得10
13秒前
14秒前
积极钧完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
孤云出岫完成签到,获得积分10
17秒前
lzr完成签到 ,获得积分10
18秒前
bayes111发布了新的文献求助10
18秒前
lll完成签到,获得积分10
18秒前
hanxi完成签到,获得积分10
18秒前
wenwei完成签到,获得积分10
18秒前
wolin完成签到,获得积分10
19秒前
fzx完成签到 ,获得积分10
19秒前
宗剑完成签到,获得积分10
19秒前
hh嘉靖无敌完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
run发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7797841
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9333151
关于积分的说明 20458083
捐赠科研通 7388507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3325487
关于科研通互助平台的介绍 2472847
邀请新用户注册赠送积分活动 2342846