“机器微纳光学科学家”:人工智能在微纳光学设计的应用与发展

作者:侯晨阳; 孟凡超; 赵一鸣; 丁进敏; 赵小艇; 刘鸿维; 王鑫; 娄淑琴; 盛新志; 梁生*
来源:Acta Physica Sinica, 2023, 72(11): 198-213.

摘要

微纳光学材料与器件是光通信、光传感、生物光子学、激光、量子光学等诸多光学领域的关键.目前微纳光学设计主要依赖传统数值方法,存在依赖计算资源、创新效率低、得到全局最优设计困难的难题,是当前微纳光学设计的瓶颈.人工智能(artificial intelligence,AI)目前已经在多个学科开展应用,带来了科学研究的新范式.本文从微纳光学设计对象、数据集构建、学习任务与算法以及性能度量四个方面对AI在微纳光学设计领域的应用进行综述.对AI在微纳光学研究中的难点及未来的发展趋势进行了分析与展望.