Modos de momento angular orbital bajo demanda a través de fibra multimodo de núcleo hueco mediante un modelo de red...

Área de la Ciencia:

• Fotónica
• Comunicaciones Ópticas
• Aprendizaje Automático

Sus antecedentes:

• Los haces de momento angular orbital (OAM) ofrecen propiedades únicas para las comunicaciones ópticas.
• El control de los modos OAM en fibras multimodo es un desafío.
• Las fibras de cristal fotónico de núcleo hueco de acoplamiento inhibido (IC-HCPCF) admiten un gran número de modos.

Objetivo del estudio:

• Presentar un enfoque de aprendizaje automático para generar y reconfigurar haces OAM.
• Demostrar la capacidad de las IC-HCPCF para el transporte de luz estructurada.
• Permitir la conformación de haces bajo demanda utilizando inteligencia artificial.

Principales métodos:

• Entrenamiento de un gemelo digital basado en redes neuronales para una IC-HCPCF de núcleo de 139 µm.
• Guiado de más de 60 modos similares a LP por polarización en el rango espectral verde.
• Validación de la precisión de la red neuronal mediante la comparación experimental de patrones de intensidad.

Principales resultados:

• Se logró una alta fidelidad entre los patrones de intensidad de salida experimental y predicho.
• Los coeficientes de correlación de Pearson medianos superaron el 98%, lo que confirma la precisión del modelo.
• Se demostró la reconfiguración dinámica de haces OAM dentro de la IC-HCPCF.

Conclusiones:

• Las IC-HCPCF multimodo son una plataforma versátil para la luz estructurada.
• El aprendizaje automático proporciona un método eficaz para el control de haces OAM.
• Este enfoque permite capacidades de conformación de haces dinámicas y bajo demanda.