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평면 광학은 메타표면이 기초가 되는 울트라콤팩트 광학 장치에 대한 유망한 경로를 전망합니다. 기존의 메타표면 설계는 특정 구조를 프로토타입으로 시작하며, 그 후 새로운 빛의 위상과 진폭 요구 사항을 충족하기 위해 광범위한 매개변수 스윕을 수행합니다. 프로세스가 얼마나 컴퓨터 자원을 소모하든 간에, 미리 정의된 구조는 편광, 주파수 및 공간 채널에 대한 독립적인 제어를 실현하기 어려워, 메타표면의 다기능 가능성을 저해합니다. 또한 복잡하고 다중 기능을 달성하려면 다층 메타표면으로 설계된 메타시스템이 필요하며, 이는 기하급수적인 복잡성을 도입합니다. 본 연구에서는 다기능 능력을 갖춘 다층 메타시스템 설계를 위한 하이브리드 심층 학습 프레임워크를 제시합니다. 우리는 편광 다중화 이중 기능 빔 생성기, 전자기적 계산을 위한 2차 미분기 및 공간-편광-파장 다중화 홀로그램의 예를 보여줍니다. 이러한 예는 단일 층 메타표면으로는 거의 달성할 수 없으며, 전통적인 설계 프로세스로는 도달할 수 없습니다.
Zhu et al. (금요일)이 이 문제를 연구했습니다.