Published April 28, 2023
| Version v1
Publication
Open
Creating Wavelength‐Selective Polarization Digital Numbers
- 1. National Science and Technology Development Agency
- 2. National Electronics and Computer Technology Center
- 3. Heriot-Watt University
Description
Abstract Polarization and wavelength are two important properties of light for understanding optics. Engineered polarization and wavelength profiles have received considerable interest due to their unusual optical features and more degrees of freedom. However, to simultaneously control polarization and wavelengths, conventional methods suffer from big pixel size, complicated fabrication process, and limited levels in phase control. The unprecedented capability of metasurfaces in the light control has shown much promise to tackle these challenges. Polarization digital numbers with ten different wavelengths are proposed and experimentally realized. A geometric metasurface is used to simultaneously realize wavelength multiplexing, phase multiplexing, and polarization rotation, creating wavelength‐selective polarization digital numbers. A deep learning approach is used to increase the identification accuracy of the digital numbers. The approach can simultaneously control wavelength and polarization, providing more design flexibility. This work may find applications in many fields such as virtual reality, image steganography, and anti‐counterfeiting.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الاستقطاب المجرد والطول الموجي هما خاصيتان مهمتان للضوء لفهم البصريات. وقد حظيت ملامح الاستقطاب والطول الموجي الهندسية باهتمام كبير بسبب ميزاتها البصرية غير العادية ودرجات أكثر من الحرية. ومع ذلك، للتحكم في الاستقطاب والأطوال الموجية في وقت واحد، تعاني الطرق التقليدية من حجم بكسل كبير، وعملية تصنيع معقدة، ومستويات محدودة في التحكم في الطور. أظهرت القدرة غير المسبوقة للأسطح الفوقية في التحكم في الضوء الكثير من الأمل في مواجهة هذه التحديات. يتم اقتراح أرقام رقمية للاستقطاب ذات عشرة أطوال موجية مختلفة ويتم تحقيقها تجريبيًا. يتم استخدام السطح الهندسي لتحقيق مضاعفة الطول الموجي في وقت واحد، ومضاعفة الطور، ودوران الاستقطاب، مما يخلق أرقامًا رقمية للاستقطاب الانتقائي للطول الموجي. يتم استخدام نهج التعلم العميق لزيادة دقة تحديد الأرقام الرقمية. يمكن للنهج التحكم في الطول الموجي والاستقطاب في وقت واحد، مما يوفر المزيد من مرونة التصميم. قد يجد هذا العمل تطبيقات في العديد من المجالات مثل الواقع الافتراضي، وإخفاء الصور، ومكافحةالتزييف.Translated Description (French)
Résumé La polarisation et la longueur d'onde sont deux propriétés importantes de la lumière pour la compréhension de l'optique. Les profils de polarisation et de longueur d'onde élaborés ont suscité un intérêt considérable en raison de leurs caractéristiques optiques inhabituelles et de leurs degrés de liberté accrus. Cependant, pour contrôler simultanément la polarisation et les longueurs d'onde, les méthodes conventionnelles souffrent d'une grande taille de pixel, d'un processus de fabrication compliqué et de niveaux limités de contrôle de phase. La capacité sans précédent des métasurfaces dans le contrôle de la lumière s'est révélée très prometteuse pour relever ces défis. Des nombres numériques de polarisation avec dix longueurs d'onde différentes sont proposés et réalisés expérimentalement. Une métasurface géométrique est utilisée pour réaliser simultanément le multiplexage en longueur d'onde, le multiplexage en phase et la rotation de polarisation, créant ainsi des nombres numériques de polarisation sélectifs en longueur d'onde. Une approche d'apprentissage en profondeur est utilisée pour augmenter la précision d'identification des numéros numériques. L'approche peut contrôler simultanément la longueur d'onde et la polarisation, offrant ainsi plus de flexibilité de conception. Ce travail peut trouver des applications dans de nombreux domaines tels que la réalité virtuelle, la stéganographie d'image et la lutte contre la contrefaçon.Translated Description (Spanish)
Resumen La polarización y la longitud de onda son dos propiedades importantes de la luz para comprender la óptica. Los perfiles de polarización y longitud de onda diseñados han recibido un interés considerable debido a sus características ópticas inusuales y más grados de libertad. Sin embargo, para controlar simultáneamente la polarización y las longitudes de onda, los métodos convencionales adolecen de un gran tamaño de píxel, un proceso de fabricación complicado y niveles limitados en el control de fase. La capacidad sin precedentes de las metasuperficies en el control de la luz ha demostrado ser muy prometedora para abordar estos desafíos. Se proponen y se realizan experimentalmente números digitales de polarización con diez longitudes de onda diferentes. Una metasuperficie geométrica se utiliza para realizar simultáneamente la multiplexación de longitud de onda, la multiplexación de fase y la rotación de polarización, creando números digitales de polarización selectiva de longitud de onda. Se utiliza un enfoque de aprendizaje profundo para aumentar la precisión de identificación de los números digitales. El enfoque puede controlar simultáneamente la longitud de onda y la polarización, proporcionando más flexibilidad de diseño. Este trabajo puede encontrar aplicaciones en muchos campos, como la realidad virtual, la esteganografía de imágenes y la lucha contralafalsificación.Files
adom.202203097.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a89a4cff7d941b8679449a4b54eaa3a8
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إنشاء الطول الموجي- الاستقطاب الانتقائي للأرقام الرقمية
- Translated title (French)
- Création de nombres numériques à polarisation sélective en longueur d'onde
- Translated title (Spanish)
- Creación de números digitales de polarización selectiva de longitud de onda
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4367319191
- DOI
- 10.1002/adom.202203097
References
- https://openalex.org/W1554181939
- https://openalex.org/W1994520136
- https://openalex.org/W2031933810
- https://openalex.org/W2044418068
- https://openalex.org/W2053746836
- https://openalex.org/W2090736355
- https://openalex.org/W2108532975
- https://openalex.org/W2116470814
- https://openalex.org/W2245649859
- https://openalex.org/W2472133964
- https://openalex.org/W2555987902
- https://openalex.org/W2604162648
- https://openalex.org/W2749744260
- https://openalex.org/W2781990698
- https://openalex.org/W2913313316
- https://openalex.org/W2936785414
- https://openalex.org/W2954681175
- https://openalex.org/W2964155064
- https://openalex.org/W2965595259
- https://openalex.org/W2966372134
- https://openalex.org/W2974108037
- https://openalex.org/W2981447666
- https://openalex.org/W2990457483
- https://openalex.org/W2996367417
- https://openalex.org/W2998043230
- https://openalex.org/W3004348255
- https://openalex.org/W3011156959
- https://openalex.org/W3033793945
- https://openalex.org/W3038067977
- https://openalex.org/W3038382904
- https://openalex.org/W3087915269
- https://openalex.org/W3093706755
- https://openalex.org/W3093800832
- https://openalex.org/W3101216887
- https://openalex.org/W3102699714
- https://openalex.org/W3121919855
- https://openalex.org/W3128157629
- https://openalex.org/W3129478363
- https://openalex.org/W3130085202
- https://openalex.org/W3134649429
- https://openalex.org/W3141718385
- https://openalex.org/W3172849858
- https://openalex.org/W3207451059
- https://openalex.org/W4206190681
- https://openalex.org/W4220979786
- https://openalex.org/W4226329727
- https://openalex.org/W4240675736
- https://openalex.org/W4306405684
- https://openalex.org/W4312674853
- https://openalex.org/W4317497275