首页|机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法

机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法

扫码查看
太赫兹涡旋波产生与调控被认为是6G通信、雷达探测、新型传感器的关键技术之一。利用人工超表面产生涡旋波,相较于传统方法具有平面化、集成化、低成本的特点,但是面临复杂的参数设计和分析,需要耗费大量的时间和算力。为此,提出一种机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法,通过长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络法快速得到满足相位需求的超单元并进行一体化组阵。利用该方法,设计构筑了三块模数l分别为1、2、3的太赫兹涡旋波超表面,仿真结果表明,设计的太赫兹涡旋波束模式纯度达到80%以上。机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面设计方法具备精度高、快速、一体化设计等优点,有望运用于太赫兹幅度、相位、极化、轨道角动量等复杂波束调控领域。
Machine Learning Assisted Rapid Design of Terahertz Vortex Beam Metasurface
Generation and modulation of terahertz vortex beams is considered to be one of the key technologies in 6G communica-tion,radar detection and new sensors.The use of artificial metasurface to generate vortex beams has characteristics of planarization,integration and low cost compared with traditional method,but it is faced with complex parameter design and analysis,which requires a lot of time and computing resource.Therefore,we propose a machine learn-assisted metasurface design method for terahertz vortex beams.By using Long Short-Term Memory(LSTM)neural network,we can quickly obtain the meta-atoms that meet the phase require-ment and carry out an integrated array.Three terahertz vortex beams metasurfaces with modes l of 1,2,3 are designed by this method.Results show that mode purity of the designed terahertz vortex beam is more than 80%.Machine learning-assisted terahertz vortex beam metasurfaces design method has the advantages of high precision,fast,integrated design,etc.,and is expected to be used in terahertz amplitude,phase,polarization,orbital angular momentum and other complex beam control.

machine learningrapid designterahertzvortex beamsmetasurface

司黎明、邓嘉轩、吕昕

展开 >

北京理工大学集成电路与电子学院/毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室,北京 100081

机器学习 快速设计 太赫兹 涡旋波 超表面

国家重点研发计划国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金北京理工大学基础研究基金中白国际合作项目高等学校学科科研创新引智计划项目

2022YFF0604801622710566217118662201037L222042BITBLR2020014B14010

2024

无线电通信技术
中国电子科技集团公司第五十四研究所

无线电通信技术

北大核心
影响因子:0.745
ISSN:1003-3114
年,卷(期):2024.50(1)
  • 22