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Chirality-driven all-optical image differentiation
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DOI：10.1515/nanoph-2025-0479.png)
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摘要
En 中文
光学模拟计算实现了强大的功能，包括空间微分、图像处理和超快线性运算。然而，现有的大多数方法依赖于谐振或周期性结构，其性能对波长具有很强的依赖性，导致带宽限制并要求严格的制造公差。为解决部分挑战，我们介绍了一种高度可调的光学处理平台，由两个级联的均匀平板组成，同时表现出圆双折射和线双折射，其响应特征与光学处理相关，且不依赖谐振。具体而言，利用耦合波理论框架，我们展示了在均匀双折射平板中，反向传播的圆偏振波之间的相消干涉会产生尖锐的反射最小值，即所谓的“频谱空穴”，仅通过参数调节即可实现，无需任何空间周期性。当在由巨大手性启用的负折射 regime中工作时，干涉响应在反射最小值附近呈现出高度抛物线形式，产生一种极化选择的拉普拉斯算子，可在宽空间频率范围内执行精确的空间微分。该功能通过边缘检测的概念验证进行了演示。所需材料参数与元光学中近期关于巨大、可调手性的实验演示高度吻合，为紧凑且可重构的全光模式识别和图像恢复平台提供了一条有前景的途径。
Keyword:
analog computing
chirality
image differentiation
Laplacian
metamaterials
spectral engineering
期刊
IF:
6.6
论文数:
3.0K
被引数:
1.6W
机构
引用论文
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