Pushing the Limits of Functionality‐Multiplexing Capability in Metasurface Design Based on Statistical Machine Learning

超材料 多路复用 计算机科学 材料科学 光子学 平面的 极化(电化学) 全息术 电子工程 纳米技术 光电子学 光学 物理 工程类 电信 计算机图形学(图像) 物理化学 化学
作者
Wei Ma,Yihao Xu,Bo Xiong,Lin Deng,Ru‐Wen Peng,Mu Wang,Yongmin Liu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (16) 被引量:137
标识
DOI:10.1002/adma.202110022
摘要

As 2D metamaterials, metasurfaces provide an unprecedented means to manipulate light with the ability to multiplex different functionalities in a single planar device. Currently, most pursuits of multifunctional metasurfaces resort to empirically accommodating more functionalities at the cost of increasing structural complexity, with little effort to investigate the intrinsic restrictions of given meta-atoms and thus the ultimate limits in the design. In this work, it is proposed to embed machine-learning models in both gradient-based and nongradient optimization loops for the automatic implementation of multifunctional metasurfaces. Fundamentally different from the traditional two-step approach that separates phase retrieval and meta-atom structural design, the proposed end-to-end framework facilitates full exploitation of the prescribed design space and pushes the multifunctional design capacity to its physical limit. With a single-layer structure that can be readily fabricated, metasurface focusing lenses and holograms are experimentally demonstrated in the near-infrared region. They show up to eight controllable responses subjected to different combinations of working frequencies and linear polarization states, which are unachievable by the conventional physics-guided approaches. These results manifest the superior capability of the data-driven scheme for photonic design, and will accelerate the development of complex devices and systems for optical display, communication, and computing.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Orange应助博修采纳,获得10
刚刚
zho发布了新的文献求助10
1秒前
xiaoxiang_1001完成签到,获得积分10
1秒前
萨科发布了新的文献求助10
1秒前
鸡鱼蚝发布了新的文献求助10
2秒前
舒适可乐完成签到,获得积分10
2秒前
赛因斯完成签到,获得积分10
4秒前
NexusExplorer应助ww采纳,获得10
5秒前
5秒前
香蕉觅云应助宋宋采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
玉米完成签到,获得积分10
9秒前
bbw完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
renjianbaishou完成签到,获得积分10
11秒前
rortis发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
布丁果冻发布了新的文献求助10
14秒前
吴昊东发布了新的文献求助10
14秒前
吾皇完成签到 ,获得积分10
16秒前
小凯同学完成签到,获得积分10
16秒前
黄沙漠完成签到 ,获得积分10
16秒前
cocolu应助萨科采纳,获得10
17秒前
sissi225应助萨科采纳,获得10
17秒前
赘婿应助萨科采纳,获得10
17秒前
17秒前
爱笑的访梦完成签到,获得积分10
20秒前
jessie完成签到,获得积分10
20秒前
小小给小小的求助进行了留言
21秒前
宋宋发布了新的文献求助10
22秒前
彭于彦祖应助肽研员采纳,获得30
22秒前
希望天下0贩的0应助yls采纳,获得10
23秒前
26秒前
29秒前
麦子完成签到,获得积分10
30秒前
尉迟晓筠发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3299813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2934662
关于积分的说明 8470165
捐赠科研通 2608229
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1424075
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661827
邀请新用户注册赠送积分活动 645574