«Модель подбирает не только рисунок наноструктуры в элементарной ячейке, но и ключевые численные параметры: толщину метаатома, показатель преломления его материала и период решетки — расстояние между соседними элементами. Такой подход позволяет искать более точные и разнообразные дизайны плоской оптики для VR-устройств, сенсоров, медицинского оборудования и фотонных чипов», — говорится в сообщении.
Метаповерхности — это плоские оптические элементы из наноструктур, способные заменить громоздкие линзы и зеркала в камерах, VR-очках и медицине, делая устройства компактнее и функциональнее. Однако их проектирование крайне сложно из-за высокой чувствительности оптических свойств к множеству параметров: форме, толщине, материалу и расположению наноэлементов. Любое отклонение в геометрии может нарушить необходимый отклик на свет, что требует точности при создании заданных оптических эффектов.
MetaDiT (Metasurface Diffusion Transformer) способен генерировать и двумерный рисунок наноструктуры, и ее физические параметры — толщину, период, показатель преломления. При этом модель ориентируется на подробное описание желаемого спектра. Работа ведется в 2 шага. Сначала MetaDiT «читает» график того, как будущая поверхность должна взаимодействовать со светом, — со всеми пиками и провалами в спектрах отражения и прохождения. Затем, опираясь на это описание, она собирает готовую наноструктуру. Сборка начинается с хаотичной заготовки — случайного набора пикселей, — которая постепенно превращается в четкий узор, дающий нужный оптический отклик.
В сравнительных тестах модель MetaDiT продемонстрировала высокую точность и стабильность, минимизируя ошибку при воспроизведении спектров и обеспечивая повторяемость результатов. Она генерирует индивидуальные наноразмерные ячейки, которые затем собираются в двумерные массивы для создания сложных устройств, таких как плоские линзы или фильтры, с заданными оптическими свойствами в каждой точке.
