利用串联神经网络实现超表面隐身传输

       也许没有人会对隐形斗篷感到陌生，因为几个世纪以来，这个长久以来的梦想在无数的传说和小说中都有体现。为了实现这个梦想，人类从未停止过对它们的探索。特别是在过去的几十年里，超材料和纳米技术的出现点燃了人们实现人造斗篷的前所未有的热情，这给传统的斗篷领域带来了新的变化。一项突破性的方案是基于变换光学的斗篷，通过弯曲物体周围的光流，将散射抑制至零，从而使物体不可见。理论上，这种方法是完美的;然而，在实验中，由于各向异性和不均匀性较大的材料成分，使其受到破坏。超表面作为超材料的二维(2D)等效，近年来在提供电磁波的突变相移、振幅调制和偏振转换等方面表现出了丰富的光学特性。通过在隐藏物体上覆盖一个精心设计的超表面，散射场可以被重建，就像入射波撞击在没有隐藏物体的纯背景上一样。超表面的使用大大降低了隐形斗篷的厚度和复杂性。

       近日，浙江大学电子工程学院ZHENG ZHEN等人提出了一种简单而可行的方法来实现透射超表面斗篷，它仅仅由两个平面超表面组成，用来隐藏物体，比如一只猫。为了解决非唯一性引起的难以收敛的问题，研究人员采用串联神经网络(T-NN)来有效地简化逆设计。一旦进行了预训练，T-NN就可以在一次正向计算中处理所需的电磁响应，节省了大量的时间。该工作为实现透明的隐形斗篷开辟了新的途径，串联神经网络也可以启发其它超材料和光子的反向设计。相关研究工作发表在《Photonics Research》上。（丁雷）

       文章链接：ZHENG ZHEN et al, Realizing transmitted metasurface cloak by a tandem neural network, Photonics Research(2021). https://doi.org/10.1364/PRJ.418445.