基于全介质一维光子晶体的平面拓扑微分器
作者机构：中国科学技术大学物理学院光学与光学工程系先进激光技术安徽省实验室
出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)
年 卷 期：2024年
核心收录：
基 金：国家自然科学基金(12134013,62127818) 国家重点研发计划(2021YFA1400700) 安徽省重点研究与开发计划项目(202104a05020010) 中央高校基本科研业务费专项资金(WK2340000109)
主 题：光学拓扑微分运算 边缘检测 全介质一维光子晶体 光学成像与传感
摘 要：基于光学模拟微分运算的边缘增强技术被广泛地应用于显微成像、数据处理、机器视觉等领域。近年来随着微纳加工技术的发展，利用超表面和超构材料实现的多种光学模拟微分器件，极大地减小了成像系统所需的空间。本文提出了一种拓扑荷为2的全介质一维光子晶体拓扑微分运算器件。通过优化设计光子晶体的透射率与入射角度的依赖关系以及出/入射光的偏振状态，该拓扑器件可以对入射光场进行各向同性的二维、二阶光学微分运算，进而实现图像边缘增强成像和图像边缘信息高效提取。该平面型拓扑微分运算器件具有轻量化、高通量、高速度、易于大规模、低成本制备等特点，在光学计算、光学成像与传感等领域具有潜在的应用价值。
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