2060 ورقة بحثية
تقدم هذه الورقة وتثبت تجريبياً بنية تعلم تعزيزي هجينة ضوئية-إلكترونية للملاحة المستقلة العصبية، والتي تستخدم مصفوفة ليزر ذات تغذية راجعة موزعة لتحقيق زمن انتقال فائق الانخفاض (191.20 بيكو ثانية) واستهلاك طاقة (0.78 نانو جول) مع الحفاظ على معدلات نجاح عالية في المهام.
تقترح هذه الورقة البحثية وتتحقق تجريبياً من بنية تعلم تعزيزي نبضي فوتوني قائمة على تحسين السياسة القريبة، والتي تحقق زمن انتقال فائق الانخفاض وكفاءة عالية في استهلاك الطاقة للتوجيه الذكي في الشبكات المعرفة برمجياً، متفوقة بشكل كبير على الخوارزميات التقليدية مع الحفاظ على دقة الاستدلال من خلال إطار عمل تعاوني بين الأجهزة والبرمجيات.
تقدم هذه الورقة طريقة مبتكرة لتحقيق ضبط كامل النطاق، وعكوس، ومستمر لثنائية الانكسار في البلورات البصرية عن طريق برمجة الطور الطيفي الزمكاني للضوء الساقط، مما يتغلب على قيود التقنيات التقليدية لتمكين تطبيقات واسعة في المعالجة البصرية فائقة السرعة ومعالجة المعلومات الكمومية.
تقدم هذه الورقة TF-UNet، وهي بنية تعلم عميق مستوحاة من الفيزياء تعالج تشوهات النمش (speckle) الناتجة عن الاقتران بين الأنماط لتمكين إعادة بناء عالية الدقة لصور بحجم 512×512 عبر ألياف بصرية مستدقة بحجم الميكرون في لقطة واحدة، متفوقة بذلك على متغيرات U-Net القياسية في الدقة الهيكلية والإدراكية مع إثبات فعاليتها على مجموعات البيانات البيولوجية.
تُظهر هذه الورقة البحثية سطحاً ميتاً (metasurface) ذا تدرج طوري غير محلي يحقق في آن واحد توليد التوافق الثالث بكفاءة مع التحكم في جبهة الموجة المعتمد على الاستقطاب، وتعديل الشدة القابل للضبط عبر التداخل بين حزم أساسية متعددة، مما يدمج بفعالية بين كفاءة التحويل العالية للتصاميم غير المحلية والقدرات التحكمية المتنوعة للتصاميم المحلية للتطبيقات الفوتونية غير الخطية على الرقاقة.
من خلال دراسة تجريبية ونظرية مشتركة باستخدام تقنية تداخل تعديل الطور المتخصصة، تثبت هذه الورقة أن الاستجابة غير الخطية عالية الرتبة الناتجة عن نبضتين تحت حمراوين متداخلتين زمنياً تحفزان توليد التوافقيات العالية يمكن وصفها بدقة بواسطة نموذج لويستين غير الاضطرابي.
تستخدم هذه الدراسة إعادة بناء FROG قائمة على مُحسِّن Adam ونموذج تداخل النبض المزدوج لإثبات أن التوسع الطيفي غير المتماثل نحو الأحمر الملحوظ في توليد رامان متعدد الترددات العابر ينشأ من عمليات رامان الخطية ضمن إطار حالة الحالة المزينة ثنائية الفوتون.
تقدم هذه الورقة دليلاً عملياً لتوصيف وتخفيف القيود التقنية غير الموثقة لأجهزة المرايا الرقمية الدقيقة (DMDs) في تطبيقات تشكيل جبهة الموجة، مما يوفر حلولاً بسيطة لتحسين أدائها كبديل عالي السرعة ومنخفض التكلفة لمعدلات الضوء المكانية ذات الكريستال السائل.
تقدم هذه الورقة إطار عمل مبتكرًا يستخدم تداخل الأنماط المتتالية داخل دليل موجي واحد متعدد الأنماط مجهز بفتحات محززة لتحقيق أشكال طيفية ذات عرض خط ضيق وقابلة للضبط بشكل تعسفي ومدمجة، مما يتغلب على قيود أجهزة التداخل التقليدية للتطبيقات في مجالات الاستشعار، والقياس، والحوسبة.
تقترح هذه الورقة إطار عمل هاملتوني في الفضاء الحقيقي يعتمد على التماثل، وهو إطار عام يجسّر الفجوة بين الثوابت الطوبولوجية العالمية والعيوب الموضعية في المجال البعيد في الأنظمة الفوتونية، مما يتيح التصميم الحدسي لهياكل ذات خصائص طوبولوجية تعسفية عبر كل من حدود الأنماط الموضعية وغير الموضعية.