多频段反射型超表面实现高效线性和圆极化转换

多频段反射型超表面实现高效线性和圆极化转换 研究背景与问题提出 在现代通信、雷达系统和遥感技术中,电磁波的极化控制是一项关键技术。通过操控电磁波的极化状态,可以优化信号传输质量、减少干扰并提升系统的整体性能。传统的极化转换设备通常体积庞大且效率有限,而近年来兴起的超表面(Metasurface)技术为解决这一问题提供了新的可能性。超表面是一种二维超材料,由亚波长尺度的“元原子”阵列组成,能够以纳米级精度调控光或电磁波的特性。 然而,尽管已有许多研究探讨了超表面在单频段或双频段内的极化转换能力,但如何设计一种能够在多个频段内同时实现高效线性-线性(LLP, Linear-to-Linear Polarization)和线性-圆极化(LCP, Linear-to-Circular Polariz...

螺旋形光子晶体光纤在非线性光学应用中的性能评估

螺旋形光子晶体光纤在非线性光学应用中的性能评估

螺旋形光子晶体光纤在非线性光学应用中的性能评估 研究背景与问题提出 光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber, PCF)是一种具有独特微结构的新型光学波导,其内部空气孔的周期性排列使其能够实现传统光纤无法达到的光学特性。自20世纪90年代末首次引入以来,PCF因其在通信、传感、医学成像和非线性光学等领域的广泛应用潜力而受到广泛关注。然而,尽管已有许多关于PCF的研究,如何进一步提高其非线性系数(Nonlinearity, γ)、双折射(Birefringence, BR)、数值孔径(Numerical Aperture, NA)以及降低限制损耗(Confinement Loss, LC)仍然是一个挑战。 为了解决这些问题,研究人员开始探索不同材料和几何结构对PCF性能的影响...

非毒性Cs2TiBr6单卤化物钙钛矿太阳能电池的数值模拟与性能优化研究

非毒性Cs2TiBr6单卤化物钙钛矿太阳能电池的数值模拟与性能优化研究

钙钛矿太阳能电池的数值模拟与性能优化:基于Cs₂TiBr₆材料的研究 学术背景 近年来,钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells, PSCs)因其卓越的光电特性而备受关注。这类材料具有合适的带隙、高载流子迁移率、显著的扩散长度和优异的光吸收系数等优势,使其在光伏领域迅速崛起。然而,传统铅基钙钛矿材料存在毒性问题、稳定性不足以及寿命短等缺陷,限制了其大规模应用。为了解决这些问题,研究人员开始探索无毒、稳定的替代材料。其中,铯钛溴化物(Cs₂TiBr₆)作为一种单卤化物钙钛矿材料,因其低毒性和高稳定性成为研究热点。 Cs₂TiBr₆是一种不含铅的环保型材料,具有直接带隙约为1.8 eV的特性,适合用于高效太阳能电池的开发。此外,这种材料还表现出较高的热稳定性和化学稳定性,为...

基于相干叠加和归一化分解的非对称光学密码系统与密钥共享

基于相干叠加和归一化分解的非对称光学密码系统 背景介绍 随着信息安全需求的不断增长,光学图像加密技术在过去三十年中引起了广泛关注。这种技术利用光的多种自由度(如振幅、相位、波长、偏振等)实现高速并行处理,为图像加密提供了独特的优势。然而,传统的光学加密方法存在一些局限性,例如“轮廓问题”(即部分原始信息可能在解密过程中泄露)、存储复杂值密文图像的需求增加以及多图像加密(Multiple Image Encryption, MIE)中的串扰噪声问题。 为了克服这些限制,Mohamed G. Abdelfattah等人提出了一种基于相干叠加和归一化分解的非对称光学密码系统。该研究旨在解决以下关键问题: 1. 轮廓问题:通过引入混沌随机幅度掩模(Chaotic Random Amplitude M...

WO₂I₂/聚邻氨基苯硫酚多孔球形纳米复合材料的制备及其在光探测器中的应用

WO₂I₂/聚邻氨基苯硫酚多孔球形纳米复合材料的制备及其在光电探测器中的应用 背景介绍 近年来,光电探测器因其在照明、航天技术等领域的广泛应用而备受关注。然而,传统金属氧化物基光电探测器常面临灵敏度低、光谱响应范围有限等问题。例如,ZnO/Cu₂O 和 Se/TiO₂ 等材料的研究表明,其光响应主要集中在紫外光区域,且光响应度(R)通常低于 0.001 mA/W。此外,聚合物材料如 P3HT 和 PBbTPD:tri-PC61BM 尽管具有良好的导电性和低成本优势,但其光响应度仍较低(约 0.01 mA/W)。因此,开发一种兼具高灵敏度、宽光谱响应和低成本特性的新型光电探测器材料成为研究热点。 在此背景下,Fatemah H. Alkallas 等人提出了一种基于 WO₂I₂/聚邻氨基苯硫酚...

基于丰富归纳偏见的视觉语言模型学习

Learning with Enriched Inductive Biases for Vision-Language Models 研究背景与问题提出 近年来,视觉-语言模型(Vision-Language Models, VLMs)在计算机视觉和自然语言处理领域取得了显著进展。这些模型通过大规模图像-文本对进行预训练,能够构建统一的多模态表示空间,从而在多种下游任务中表现出色。然而,在少样本学习(few-shot learning)场景下,如何有效地调整这些模型以适应特定任务,同时保持良好的泛化能力,仍然是一个亟待解决的问题。 现有方法通常依赖于提示工程(prompt engineering)或参数高效微调(Parameter-Efficient Fine-Tuning, PEFT)策略...

基于关键点交互Transformer的结构依赖学习用于通用哺乳动物姿态估计

通用哺乳动物姿态估计的研究进展 研究背景与问题提出 在计算机视觉领域,姿态估计是一项基础且重要的任务,其目标是定位图像中目标对象的关键点位置。近年来,人类姿态估计取得了显著进展,但动物姿态估计(Animal Pose Estimation)的研究仍处于初步阶段。相比于人类姿态估计,动物姿态估计面临更大的挑战,主要体现在以下几个方面: 物种多样性:不同物种之间的外观和姿态差异巨大,例如猫科动物中的豹和家猫在外形、大小和颜色上存在显著区别。 数据稀缺性:现有的动物姿态数据集规模远小于人类姿态数据集。例如,最大的哺乳动物姿态数据集AP-10k包含约10,000张图像,而COCO数据集则包含超过200,000张标注图像。 姿态变化复杂性:动物的姿态变化范围更大,例如羚羊站立时的鼻子与眼睛距离较近,而...

Seaformer++:用于移动视觉识别的增强型轴向Transformer架构

SEAFormer++——为移动视觉识别设计的高效Transformer架构 研究背景与问题提出 近年来,计算机视觉领域经历了从卷积神经网络(CNN)到基于Transformer的方法的重大转变。然而,尽管Vision Transformer在许多任务中表现出卓越的全局上下文建模能力,其高昂的计算成本和内存需求使其难以部署在移动设备上,尤其是处理高分辨率图像时。为了满足移动设备对低延迟和高效性能的需求,研究者们提出了多种轻量化方法,例如局部注意力机制、轴向注意力(Axial Attention)和动态图消息传递等。但这些方法仍无法充分解决高分辨率输入下的高延迟问题。 针对这一挑战,Qiang Wan等人提出了Squeeze-Enhanced Axial Transformer(SEAForm...

更小但更好:用更小的大型语言模型统一布局生成

统一布局生成研究新突破:更小但更强的大语言模型 研究背景与问题提出 布局生成(Layout Generation)是计算机视觉和人机交互领域的重要研究方向,旨在通过算法自动生成符合特定需求的图形界面或排版设计。例如,科学文章、应用程序界面(App UI)、杂志页面以及幻灯片的设计都需要高效且灵活的布局生成方法。然而,传统方法通常针对单一任务或单一领域进行优化,缺乏跨任务和跨领域的通用性。随着深度学习技术的发展,基于Transformer架构的方法逐渐成为主流,但仍面临模型复杂度高、计算成本大等问题。 近年来,大语言模型(Large Language Models, LLMs)在自然语言处理(NLP)领域取得了显著进展,其强大的推理能力为解决复杂任务提供了新的可能性。然而,将LLMs应用于统一...

从空间特征重要性角度提升分布外检测

从空间特征重要性视角提升分布外检测性能的研究 研究背景与问题提出 在深度学习模型的实际应用中,确保模型在面对未知类别的输入时能够可靠地拒绝预测,是保障系统安全性和鲁棒性的关键。这一需求催生了分布外检测(Out-of-Distribution Detection, OOD Detection)的研究领域。OOD检测旨在区分模型训练数据分布范围内的样本(即分布内样本,In-Distribution, ID)和超出该范围的样本(即分布外样本,Out-of-Distribution)。近年来,研究者提出了多种检测准则,如MSP(Maximum Softmax Probability)、Energy Score、GradNorm等,以构建模型的拒绝区域,并将落入该区域的样本识别为分布外样本。 然而,现...