Artificial neural networks assisting the design of a dual-mode photonic crystal nanobeam cavity for simultaneous sensing of the refractive index and temperature

折射率 光学 光子晶体 反向 模式(计算机接口) 人工智能 计算机科学 人工神经网络 光电子学 材料科学 物理 数学 几何学 操作系统
作者
Zixing Gou,Chao Wang,Zhe Han,Tongyu Nie,Huiping Tian
出处
期刊:Applied Optics [Optica Publishing Group]
卷期号:61 (16): 4802-4802 被引量:10
标识
DOI:10.1364/ao.453818
摘要

We put forward a dual-mode photonic crystal nanobeam cavity for simultaneous sensing of the refractive index (RI) and temperature (T) designed with the assistance of artificial neural networks (ANNs). We choose the structure of quadratically tapered elliptical holes with a slot to improve the sensitivities of the two modes. To reduce the time consumption of the design, the ANNs are trained to predict the band structure and to inverse design the geometric structure. For the forward prediction and the inverse design neural networks, low mean square errors of 5.1 × 1 0 4 and 1.4 × 1 0 2 are achieved, respectively. Through a specific design of band properties by the well-trained neural networks, a dual-mode nanobeam sensor with high quality factors of 9.34 × 1 0 4 and 1.55 × 1 0 5 and a small footprint of 23.8 × 0.7 µ m 2 are designed. The RI and T sensitivities of the air mode are 405 nm/RIU and 40 pm/K, respectively, whereas those of the dielectric mode are 531 nm/RIU and 27 pm/K, respectively. The present work shows significance in further research on the design and applications for dual-mode cavities.

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
4564321完成签到,获得积分10
刚刚
豆豆发布了新的文献求助10
刚刚
wp发布了新的文献求助10
1秒前
NexusExplorer应助蔡继海采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.3应助可爱deyi采纳,获得10
2秒前
张欢馨应助沐子采纳,获得10
3秒前
完美世界应助永远永远有采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
pluto应助安详的迎丝采纳,获得10
5秒前
NexusExplorer应助elle采纳,获得10
7秒前
所所应助亢kxh采纳,获得10
7秒前
披着羊皮的狼应助杨小小采纳,获得20
7秒前
思源应助lzy采纳,获得10
8秒前
十一发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
烂漫胜完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
oldblack发布了新的文献求助10
12秒前
认真的蝴蝶完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
wangxuejiao发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
PANGDA发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
懦弱的易绿完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
科研通AI6.4应助yhltb采纳,获得10
15秒前
16秒前
小蝴蝶发布了新的文献求助30
16秒前
追寻飞松完成签到 ,获得积分10
16秒前
咕咚咕咚完成签到,获得积分10
16秒前
活泼的绿蝶完成签到 ,获得积分20
16秒前
亢kxh发布了新的文献求助10
17秒前
stupid发布了新的文献求助10
17秒前
CodeCraft应助务实路灯采纳,获得10
18秒前
18秒前
不器君发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高挑的冰露完成签到 ,获得积分10
18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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
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 7588601
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9166797
关于积分的说明 19619881
捐赠科研通 7168561
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267086
关于科研通互助平台的介绍 2431963
邀请新用户注册赠送积分活动 2259040