AI-assisted spectrometer based on multi-mode optical fiber speckle patterns

分光计 光学 斑点图案 时滞与积分 物理 光纤 成像光谱仪 多模光纤 振幅 材料科学
作者
Fu Feng,Jiaan Gan,PengFei Chen,Wei Lin,GuangYong Chen,Changjun Min,Xiaocong Yuan,Michael Somekh
出处
期刊:Optics Communications [Elsevier]
卷期号:522: 128675-128675
标识
DOI:10.1016/j.optcom.2022.128675
摘要

Speckle patterns at the output end of a multi-mode fiber (MMF) are generated by the interference of eigenmodes propagating along the fiber. An MMF can support thousands of eigenmodes, and the amplitude and phase of each eigenmode changes rapidly with the properties of input light, thus changing the speckle that emerges at the output. Therefore, a MMF can provide ultra-high sensitivity to the changes of the properties of the input light. However, environmental fluctuations of parameters such as temperature, humidity, and vibration limit the applicability of MMF sensors. In this paper, we theoretically and experimentally demonstrate an AI-assisted MMF spectrometer, and examine the limits of the method. The resolution of the spectrometer reached 0.1 picometer (pm, the resolution of the laser source) for linearly polarized monochromatic incidence. The integration of a deep learning algorithm effectively eliminated the perturbation from environmental fluctuations and made the spectrometer ultra-robust. At the end, we have also demonstrated that by using parallel network configuration, the bandwidth of the system can be easily increased without sacrificing the resolution of the system. The AI-assisted fiber spectrometer is compact, super-robust, and low-cost and provides ultrahigh resolution.
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
山林完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
小五完成签到,获得积分10
1秒前
xml完成签到,获得积分10
1秒前
上官若男应助彩色的芷容采纳,获得10
1秒前
楼萌黑完成签到,获得积分10
1秒前
xiaoxin发布了新的文献求助10
2秒前
英姑应助奥斯卡采纳,获得10
2秒前
小二郎应助tantan采纳,获得10
2秒前
2秒前
雪白起眸完成签到,获得积分10
3秒前
Ulrica发布了新的文献求助10
3秒前
ahmin发布了新的文献求助10
3秒前
年轻的凤发布了新的文献求助10
4秒前
WW完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
JAYZHANG发布了新的文献求助10
5秒前
平平小可爱完成签到,获得积分10
5秒前
suoyi完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
姐姐发布了新的文献求助10
6秒前
郭倍坚完成签到,获得积分20
7秒前
神奇海螺完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
郭郭郭完成签到,获得积分10
8秒前
雪白起眸发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
JamesPei应助辛勤的青易采纳,获得10
8秒前
难过的青争完成签到,获得积分20
8秒前
高贵芷天发布了新的文献求助10
8秒前
淳于安筠发布了新的文献求助10
9秒前
谨慎的豆芽完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
李健应助冰糖胡芦采纳,获得10
9秒前
9秒前
xiaoxin完成签到,获得积分10
10秒前
香蕉觅云应助认真的新筠采纳,获得100
10秒前
hahaha完成签到 ,获得积分10
10秒前
养乐多完成签到,获得积分10
11秒前
kytmm2022完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 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 3126477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2776667
关于积分的说明 7731526
捐赠科研通 2432167
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1292408
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622846
版权声明 600465