Computational inverse design for cascaded systems of metasurface optics

消色差透镜 全息术 光学 计算机科学 物理光学 标量(数学) 物理 镜头(地质) 反向 几何光学 反问题 数学 几何学 数学分析
作者
Adam S. Backer
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:27 (21): 30308-30308 被引量:102
标识
DOI:10.1364/oe.27.030308
摘要

Metasurfaces are an emerging technology that may supplant many of the conventional optics found in imaging devices, displays, and precision scientific instruments. Here, we develop a method for designing optical systems composed of multiple unique metasurfaces aligned in sequence and separated by distances much larger than the design wavelengths. Our approach is based on computational inverse design, also known as the adjoint-gradient method. This technique enables thousands or millions of independent design variables (e.g., the shapes of individual meta-atoms) to be optimized in parallel, with little or no intervention required by the user. The assumptions underlying our method are as follows: we use the local periodic approximation to determine the phase-response of a given meta-atom, we use the scalar wave approximation to propagate light fields between metasurface layers, and we do not consider multiple reflections between metasurface layers (analogous to a sequential-optics ray-tracer). To demonstrate the broad applicability of our method, we use it to design an achromatic doublet metasurface lens, a spectrally-multiplexed holographic element, and an ultra-compact optical neural network for classifying handwritten digits.
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
1秒前
8888完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
PhdFancy完成签到,获得积分10
2秒前
ty发布了新的文献求助10
2秒前
安详忆梅发布了新的文献求助10
2秒前
小兰完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
senli2018发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
biu发布了新的文献求助10
7秒前
yjh123应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
7秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6.4应助科研菜鸡采纳,获得10
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
忧虑的安青完成签到,获得积分10
8秒前
楠楠DAYTOY发布了新的文献求助10
8秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
陈辉发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
七听应助奋斗羊采纳,获得10
9秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
woshi123应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
乐乐应助魔幻灯泡采纳,获得10
9秒前
9秒前
追寻一德应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
曼波应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7623564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9198895
关于积分的说明 19720751
捐赠科研通 7195024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273369
关于科研通互助平台的介绍 2435560
邀请新用户注册赠送积分活动 2268978