論文の概要: Universal on-chip polarization handling with deep photonic networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.16698v1
• Date: Sun, 10 Nov 2024 18:28:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-01 05:10:58.519176
• Title: Universal on-chip polarization handling with deep photonic networks
• Title（参考訳）: ディープフォトニックネットワークを用いたユニバーサルオンチップ偏光処理
• Authors: Aycan Deniz Vit, Ujal Rzayev, Bahrem Serhat Danis, Ali Najjar Amiri, Kazim Gorgulu, Emir Salih Magden,
• Abstract要約: 我々は、カスケードされたマッハ・ツェンダー干渉計の任意の機能を持つディープフォトニックネットワークのための新しい設計パラダイムを提案する。 広帯域な動作帯域で両偏光に対する干渉計アーム間の位相差を修正・訓練する。 ソフトウェア定義の物理インフォームドニューラルネットワークを用いて、3つの概念偏光処理装置を図示する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We propose a novel design paradigm for arbitrarily capable deep photonic networks of cascaded Mach-Zehnder Interferometers (MZIs) for on-chip universal polarization handling. Using a device architecture made of cascaded Mach-Zehnder interferometers, we modify and train the phase difference between interferometer arms for both polarizations through wide operation bandwidths. Three proof-of-concept polarization handling devices are illustrated using a software-defined, physics-informed neural framework, to achieve user-specified target device responses as functions of polarization and wavelength. These devices include a polarization splitter, a polarization-independent power splitter, and an arbitrary polarization-dependent splitter to illustrate the capabilities of the design framework. The performance for all three devices is optimized using transfer matrix calculations; and their final responses are verified through 3D-FDTD simulations. All devices demonstrate state-of-the-art performance metrics with over 20 dB extinction, and flat-top transmission bands through bandwidths of 120 nm. In addition to the functional diversity enabled, the optimization for each device is completed in under a minute, highlighting the computational efficiency of the design paradigm presented. These results demonstrate the versatility of the deep photonic network design ecosystem in polarization management, unveiling promising prospects for advanced on-chip applications in optical communications, sensing, and computing.
• Abstract（参考訳）: そこで本研究では,MZI(Mach-Zehnder Interferometers)を任意に動作可能な深部フォトニックネットワークの設計パラダイムを提案する。 カスケードされたマッハ・ツェンダー干渉計を用いたデバイスアーキテクチャを用いて、広い動作帯域を通して両方の偏光に対して干渉計アーム間の位相差を修正・訓練する。 3つの概念偏光処理装置を、ソフトウェア定義の物理インフォームドニューラルネットワークを用いて図示し、偏光と波長の関数としてユーザ指定のターゲットデバイス応答を達成する。 これらのデバイスには、偏光スプリッタ、偏光非依存のパワースプリッタ、および設計フレームワークの機能を示す任意の偏光依存スプリッタが含まれる。 3つのデバイスすべての性能は転送行列計算を用いて最適化され、最終応答は3D-FDTDシミュレーションによって検証される。 全てのデバイスは、120nmの帯域を通した20dB以上の伝送帯域とフラットトップ伝送帯域を持つ最先端のパフォーマンス指標を実証している。 機能的多様性を実現することに加え、各装置の最適化は1分以内で完了し、提示される設計パラダイムの計算効率を強調する。 これらの結果は、偏光管理におけるディープフォトニックネットワーク設計エコシステムの汎用性を示し、光通信、センシング、コンピューティングにおける先進的なオンチップ応用の可能性を明らかにした。

関連論文リスト

• Function Approximation for Reinforcement Learning Controller for Energy from Spread Waves [69.9104427437916]
  マルチジェネレータ・ウェーブ・エナジー・コンバータ(WEC)は、スプレッド・ウェーブと呼ばれる異なる方向から来る複数の同時波を処理しなければならない。 これらの複雑な装置は、エネルギー捕獲効率、維持を制限する構造的ストレスの低減、高波に対する積極的な保護という複数の目的を持つコントローラを必要とする。 本稿では,システム力学のシーケンシャルな性質をモデル化する上で,ポリシーと批判ネットワークの異なる機能近似について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-17T02:04:10Z)
• Thermal Crosstalk Modelling and Compensation Methods for Programmable Photonic Integrated Circuits [0.0]
  我々は,統合可能フォトニックメッシュの異なる場所における熱クロストークの効果を予測するために,3つのモデルを訓練および実験的に評価した。 クロストークによる波長シフトの補正によりモデルの有効性を実験的に検証する。 我々は、トレーニングされていないチップの一部に対する熱クロストークの効果を予測・補償するために、モデルの1つの一般化能力を評価する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-19T21:19:54Z)
• Scaling on-chip photonic neural processors using arbitrarily programmable wave propagation [4.026285531740364]
  ニューラルネットワーク用のオンチップフォトニックプロセッサは、速度とエネルギー効率の両方に潜在的な利点があるが、電子プロセッサを上回るスケールには達していない。 空間の関数としての屈折率を$n(x,z)$とすることで、デバイス内の波動伝搬を任意に制御できる装置を提案する。 これは、離散的なコンポーネントに依存した以前のフォトニックチップを超えるスケールであり、連続波のパラダイムの利点を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-27T18:37:22Z)
• Quantum dots as optimized chiral emitters for photonic integrated circuits [0.0]
  本稿では,空間平均方向に対するQDエミッタの偏極を最適化する理論解析を提案する。 本研究は,QDベースのフォトニック集積回路において,効率的なキラルカップリングを実現するための有効な経路を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-13T17:10:22Z)
• Pyramid diffractive optical networks for unidirectional image magnification and demagnification [0.0]
  ピラミッド構造を有する回折光ネットワークの設計法(P-D2NN)を提案する。 P-D2NNの設計は、一方の方向だけに高忠実度またはデマジネーションされた画像を生成し、他方の方向における画像形成を阻害する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-29T04:46:52Z)
• On-chip polarization-encoded single-qubit gates with twisted waveguides [58.720142291102135]
  我々は、その固有モードと伝達行列を閉じた形で発表するツイスト導波路の理論を開発する。 我々は、ツイスト導波路が合理的な設計制約を満たしつつ、任意の任意の偏極変換を実現することを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-27T16:00:07Z)
• Experimentally realized in situ backpropagation for deep learning in nanophotonic neural networks [0.7627023515997987]
  私たちは、カスタムデザインの「フォトニックメッシュ」アクセラレーターをカスケードする、大量製造可能なシリコンフォトニックニューラルネットワークを設計します。 In situ backproagation を初めて示し、分類課題を解く。 本研究は、フォトニクス加速人工知能の新しいトレーニングパラダイムを、一般的なバックプロパゲーション手法の物理的類似に基づいて提案するものであることを示唆する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-17T17:13:50Z)
• All-optical graph representation learning using integrated diffractive photonic computing units [51.15389025760809]
  フォトニックニューラルネットワークは、電子の代わりに光子を用いて脳にインスパイアされた計算を行う。 我々は、DGNN(diffractive graph neural network)と呼ばれる全光グラフ表現学習アーキテクチャを提案する。 ベンチマークデータベースを用いたノードおよびグラフレベルの分類タスクにおけるDGNN抽出機能の利用を実演し、優れた性能を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-23T02:29:48Z)
• A new concept for design of photonic integrated circuits with the ultimate density and low loss [62.997667081978825]
  そこで本研究では,PIC設計のための新たな概念として,究極のダウンスケーリング能力,幾何学的損失の欠如,高忠実度スループットを提案する。 これは導波路アレイを通して光子の周期的連続時間量子ウォークによって達成される。 本稿では,情報・センシングシステムの基本構成要素の設計を再考することにより,新しい概念の可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-02T14:23:18Z)
• EPMF: Efficient Perception-aware Multi-sensor Fusion for 3D Semantic Segmentation [62.210091681352914]
  自律運転やロボティクスなど,多くのアプリケーションを対象とした3次元セマンティックセマンティックセグメンテーションのためのマルチセンサフュージョンについて検討する。 本研究では,知覚認識型マルチセンサフュージョン(PMF)と呼ばれる協調融合方式について検討する。 本稿では,2つのモードから特徴を分離して抽出する2ストリームネットワークを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-21T10:47:26Z)
• Thermal phase shifters for femtosecond laser written photonic integrated circuits [58.720142291102135]
  フォトニック集積回路(PIC)は、古典光学と量子光学の両方において多くの実用的な応用の要求を満たすための効果的な解として認められている。 フォトニック回路に組み込まれた位相シフト器は、動作を微調整したり適応回路を生成するために、その特性を動的に再構成することができる。 熱シフタを熱シフタの慎重に設計し、最も適切な駆動方法を選択することにより、フォトニック回路を再構成する熱シフタの解決方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-23T20:09:56Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。