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期刊信息
  • 主管单位:
  • 中国科学技术协会
  • 主办单位:
  • 中国仪器仪表学会、上海光学仪器研究所、中国光学学会工程光学专业委员会
  • 主  编:
  • 庄松林
  • 地  址:
  • 上海市军工路516号上海理工大学《光学仪器》编辑部
  • 邮政编码:
  • 200093
  • 联系电话:
  • 021-55270110
  • 电子邮件:
  • gxyq@usst.edu.cn
  • 国际标准刊号:
  • 1005-5630
  • 国内统一刊号:
  • 31-1504/TH
  • 邮发代号:
  • 单  价:
  • 15.00
  • 定  价:
  • 90.00
用于宽带光谱滤波的光学衍射神经网络的设计
Design of optical diffraction neural network for broadband spectral filtering
投稿时间:2023-01-17  
DOI:10.3969/j.issn.1005-5630.2023.004.009
中文关键词:  深度学习  光学衍射神经网络  光谱处理
英文关键词:deep learning  optical diffraction neural network  spectral processing
基金项目:国家自然科学基金(11874267)
作者单位E-mail
李柏霖 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海市 200093  
林剑 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海市 200093 jianlin@usst.edu.cn 
摘要点击次数: 1923
全文下载次数: 1279
中文摘要:
      光谱处理在光学研究和应用中具有重要意义。针对特定任务,已经开发了各种设备和仪器进行光谱的滤波、整形与分析、波长解复用等,但还没有具有先进处理能力的多任务光谱处理设备。设计了一种用于光谱滤波的衍射神经网络,其由相位调制型衍射层与探测层构成。在训练过程中加入了波长参数,以实现对宽带信号的处理;通过损失函数的设计,可以对输出光谱进行控制。以可见光波段的宽带信号为例,实现了单、双通带光谱滤波,且中心波段的宽度和相对强度可调节。证明了该光学衍射神经网络可以有效处理宽带光谱,并为实现更复杂的光谱处理任务奠定了基础。
英文摘要:
      Spectral processing holds immense significance in the research and application of optics. Various devices and instruments have been developed for specific tasks, including spectral filtering, shaping, analysis, and wavelength demultiplexing. However, advanced multitasking spectral processing equipment has been lacking. In this work, we have designed a diffraction neural network for spectral filtering, comprising a phase-modulated diffraction layer and a detection layer. During the training process, wavelength parameters were incorporated to achieve the processing of broadband signals. By designing a tailored loss function, we gained control over the output spectrum. Taking the broadband signal in the visible light band as an example, we achieved both single and dual passband spectral filtering, with adjustable central band widths and relative intensities. This research demonstrates that optical diffraction neural networks can effectively handle broadband spectra, laying the foundation for tackling more complex spectral processing tasks in the future.
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