AI によりオプトエレクトロニクス コンポーネントからレーザー通信が可能に

AI が可能にする光電子部品レーザー通信へ

オプトエレクトロニクス部品製造の分野では、次のような人工知能も広く使用されています。レーザー、パフォーマンス制御および関連する正確な特性評価と予測。たとえば、オプトエレクトロニクス部品の設計では、最適な設計パラメータを見つけるために多くの時間のかかるシミュレーション操作が必要であり、設計サイクルは長く、設計の難易度はより高くなりますが、人工知能アルゴリズムを使用するとシミュレーション時間を大幅に短縮できます。デバイス設計プロセス中に、設計効率とデバイスのパフォーマンスを向上させる、2023 年、Pu et al.リカレントニューラルネットワークを使用したフェムト秒モードロックファイバーレーザーのモデリングスキームを提案しました。さらに、人工知能テクノロジーは、オプトエレクトロニクス部品の性能パラメータ制御を調整し、機械学習アルゴリズムを通じて出力パワー、波長、パルス形状、ビーム強度、位相、偏光の性能を最適化し、高度なオプトエレクトロニクス部品の応用を促進するのにも役立ちます。光マイクロマニピュレーション、レーザーマイクロマシニング、宇宙光通信の分野。

人工知能技術は、光電子部品の正確な特性評価と性能の予測にも適用されます。コンポーネントの動作特性を分析し、大量のデータを学習することで、さまざまな条件下でのオプトエレクトロニクスコンポーネントの性能変化を予測できます。この技術は、オプトエレクトロニクスコンポーネントを実現するアプリケーションにとって非常に重要です。モードロックファイバーレーザーの複屈折特性は、機械学習と数値シミュレーションでのスパース表現に基づいて特徴付けられます。スパース検索アルゴリズムを適用してテストすることにより、ファイバーレーザー分類され、システムが調整されます。

の分野でレーザー通信、人工知能技術には主にインテリジェント規制技術、ネットワーク管理、ビーム制御が含まれます。インテリジェントな制御技術の観点からは、インテリジェントなアルゴリズムを通じてレーザーのパフォーマンスを最適化し、出力パワー、波長、パルス形状の調整などレーザー通信リンクを最適化できます。レーザー最適な伝送経路を選択することで、レーザー通信の信頼性と安定性が大幅に向上します。ネットワーク管理の観点からは、人工知能アルゴリズムを通じてデータ伝送効率とネットワークの安定性を向上させることができます。たとえば、ネットワーク トラフィックと使用パターンを分析してネットワークの輻輳問題を予測および管理します。さらに、人工知能テクノロジーは、リソースの割り当て、ルーティング、障害の検出、回復などの重要なタスクを実行して、効率的なネットワークの運用と管理を実現し、より信頼性の高い通信サービスを提供できます。ビームインテリジェント制御に関しては、人工知能技術は、地球や大気の曲率の変化の影響に適応するための衛星レーザー通信におけるビームの方向と形状の調整を支援するなど、ビームの正確な制御も実現できます。通信の安定性と信頼性を確保するため。