Performance optimization for plasmonic refractive index sensor based on machine learning

人工神经网络 诺共振 计算机科学 谐振器 等离子体子 折射率 反向 传输(电信) 电子工程 反问题 人工智能 材料科学 光电子学 电信 数学 工程类 数学分析 几何学
作者
Shuai Yu,Jia Wang,Tian Zhang,Ruilin Zhou,Jian Dai,Yue Zhou,Kun Xu
标识
DOI:10.1117/12.2519699
摘要

In this article, we propose a novel method using machine learning, especially for artificial neural networks (ANNs) to achieve variability analysis and performance optimization of the plasmonic refractive index sensor (RIS). A Fano resonance (FR) based RIS which consisted of two plasmonic waveguides end-coupled to each other by an asymmetrical square resonator is taken as an illustration to demonstrate the effectiveness of the ANNs. The results reveal that the ANNs can be used in fast and accurate variability analysis because the predicted transmission spectrums and transmittances generated by ANNs are approximate to the actual simulated results. In addition, the ANNs can effectively solve the performance optimization and inverse design problems for the RIS by predicting the structure parameters for RIS accurately. Obviously, our proposed method has potential applications in optical sensing, device design, optical interconnects and so on.
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