西安光机所在智能光镊研讨方面获得新进展,处理了多微粒动态光学微控制过程中粒子间彼此磕碰问题,相关研讨效果在线发表于
全息光镊(HOT)是结构新颖物质结构、研讨细胞彼此作用、完成量子核算的重要手法,该技能经过光场调控手法构建多光阱,可一起捕获并控制多个粒子,然后将它们摆放拼装成特定图画结构。然而在实践使用过程中,并行控制易使粒子间产生磕碰,继而引起粒子聚会或丢掉,使得拼装结构存在缺点,因而需分批、顺次将微粒移动到方针方位,导致拼装功率低下。
为处理以上问题,该研讨团队受无人机集群控制和水下机器人行列操作技能启示,提出人工势场(APF)全息光镊,处理了多微粒动态光学微控制过程中粒子间彼此磕碰问题,完成了微粒集群的全并行最优途径控制和结构拼装。该技能经过AI算法为光阱中的微粒额定增加虚拟排挤场,排挤作用力与微粒距离成反比,使微粒在磕碰行将产生时经过部分位移有用绕过妨碍,基于此,可经过全额并行控制完成对微粒阵列的无缺点拼装,使拼装功率最大化,一起,使用匈牙利算法得到的最小途径优化计划能轻松完成不同图画间的高效转化。
此项研讨为西安光机所加快布局“AI+光学”技能探究的重要效果,有助于推动光镊在多比特量子核算、微纳级显现和生命科学等范畴研讨中的使用,关于开展其它微观物质拼装办法也具有启示性含义。