加州大学洛杉矶分校技术进步工程学院 塑造光脉冲的光学衍射网络的艺术描绘
插图:用于设计太赫兹脉冲的3D打印光学衍射网络
学分:加州大学洛杉矶分校技术进步工程学院 加州大学洛杉矶分校的工程师和研究人员开发了一种新方法，通过创建由特殊工程层组成的物理网络来塑造光脉冲
这些层使用深度学习来设计，然后使用三维打印来制造，并一个接一个地堆叠在一起，形成能够使用光波和光的衍射来执行各种计算任务的光学网络
早期的研究展示了使用这些深度学习设计的衍射网络对图像进行全光学分类和识别
在最近发表在《自然通讯》上的这项工作中，加州大学洛杉矶分校的研究人员创建了衍射光学网络，该网络可以接收输入光脉冲，并将其通过特殊设计的层，以将离开光学网络的输出脉冲整形为所需的时间波形
这种脉冲整形网络首次在电磁波谱的太赫兹部分进行了演示，展示了各种形式的太赫兹脉冲的合成
通过在连续的波长上精确控制宽带输入脉冲的相位和幅度，演示了具有不同脉冲宽度的不同脉冲形状的产生
这种脉冲整形方法由不消耗功率的无源衍射层组成，并且可以用于直接设计通过例如量子级联激光器、固态电路和粒子加速器产生的太赫兹脉冲
这种基于深度学习的方法的另一个主要优点是它是通用的，并且可以容易地适应于设计太赫兹脉冲，而不管它们的偏振状态、光束质量或像差如何
加州大学洛杉矶分校的电气和计算机工程教授、沃尔格瑙工程创新讲座教授艾多根·奥兹坎(Aydogan Ozcan)强调，这一框架可以应用于电磁频谱的其他部分，以形成光脉冲，并将在各种应用中得到广泛应用，如超快成像、光谱学和光通信
加州大学洛杉矶分校的莫娜·贾拉希教授补充说，衍射光学网络开辟了大量新的设计机会，特别是在太赫兹光谱部分，现有的设备和组件有一些重要的局限性
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