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
平淡的晓山完成签到,获得积分10
2秒前
kiki完成签到,获得积分10
4秒前
无辜的嚣发布了新的文献求助10
5秒前
大黄完成签到,获得积分10
6秒前
deer完成签到,获得积分10
7秒前
源正生物完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
12秒前
senli2018发布了新的文献求助10
13秒前
正念完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
研友_LpvQlZ完成签到,获得积分10
15秒前
艾西元完成签到,获得积分10
15秒前
Kncc完成签到 ,获得积分10
15秒前
小鱼发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
小鱼ya完成签到,获得积分10
17秒前
艾西元发布了新的文献求助10
17秒前
陆漫完成签到 ,获得积分10
18秒前
阿秋发布了新的文献求助10
18秒前
乐乐应助shuan采纳,获得10
21秒前
852应助小古采纳,获得10
21秒前
21秒前
安南完成签到,获得积分0
23秒前
机灵梦菲发布了新的文献求助10
23秒前
斯文败类应助Niki采纳,获得10
24秒前
烂漫元彤完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
29秒前
31秒前
32秒前
烂漫元彤发布了新的文献求助10
32秒前
领导范儿应助JeremyKarmazin采纳,获得10
34秒前
冷静短靴发布了新的文献求助10
34秒前
小古发布了新的文献求助10
35秒前
37秒前
37秒前
义气严青完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
大模型应助玻尿酸采纳,获得10
39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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6349402
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164345
关于积分的说明 17178081
捐赠科研通 5405683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862259
邀请新用户注册赠送积分活动 1839919
关于科研通互助平台的介绍 1689142