Computational inverse design for cascaded systems of metasurface optics

消色差透镜 全息术 光学 计算机科学 物理光学 标量(数学) 物理 镜头(地质) 反向 几何光学 反问题 数学 几何学 数学分析
作者
Adam S. Backer
出处
期刊:Optics Express [The Optical Society]
卷期号:27 (21): 30308-30308 被引量:26
标识
DOI:10.1364/oe.27.030308
摘要

Metasurfaces are an emerging technology that may supplant many of the conventional optics found in imaging devices, displays, and precision scientific instruments. Here, we develop a method for designing optical systems composed of multiple unique metasurfaces aligned in sequence and separated by distances much larger than the design wavelengths. Our approach is based on computational inverse design, also known as the adjoint-gradient method. This technique enables thousands or millions of independent design variables (e.g., the shapes of individual meta-atoms) to be optimized in parallel, with little or no intervention required by the user. The assumptions underlying our method are as follows: we use the local periodic approximation to determine the phase-response of a given meta-atom, we use the scalar wave approximation to propagate light fields between metasurface layers, and we do not consider multiple reflections between metasurface layers (analogous to a sequential-optics ray-tracer). To demonstrate the broad applicability of our method, we use it to design an achromatic doublet metasurface lens, a spectrally-multiplexed holographic element, and an ultra-compact optical neural network for classifying handwritten digits.
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
丘比特应助稳态与环境采纳,获得30
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
包破茧发布了新的文献求助10
2秒前
不想查文献完成签到,获得积分10
3秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
6秒前
hsj发布了新的文献求助10
6秒前
xingkongdan完成签到,获得积分10
7秒前
luyuran完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
求助文献完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
YBR完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
lijingwen发布了新的文献求助10
12秒前
亭瞳完成签到,获得积分10
13秒前
火之高兴发布了新的文献求助10
14秒前
luyuran发布了新的文献求助30
14秒前
哇撒发布了新的文献求助10
14秒前
玉宝儿发布了新的文献求助10
14秒前
bo发布了新的文献求助10
15秒前
Lucas应助无私小懒猪采纳,获得10
19秒前
赘婿应助亭瞳采纳,获得10
22秒前
赘婿应助Aloha采纳,获得10
23秒前
无私小懒猪完成签到,获得积分10
24秒前
稳态与环境完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
可爱的函函应助玉宝儿采纳,获得10
28秒前
29秒前
爆米花应助啦啦啦采纳,获得10
29秒前
完美的火发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
32秒前
33秒前
朴英俊发布了新的文献求助10
33秒前
司空靖琪完成签到,获得积分10
33秒前
哇哈哈哈完成签到,获得积分10
36秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
Education and Upward Social Mobility in China: Imagining Positive Sociology with Bourdieu 500
Zeitschrift für Orient-Archäologie 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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3352973
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2977782
关于积分的说明 8682043
捐赠科研通 2658903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1455990
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674206
邀请新用户注册赠送积分活动 664884