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公开(公告)号：CN118246503A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410284681.2
申请日：2024-03-13
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种大规模且可重构的三维集成光学神经网络，属于光学神经网络领域，包括：光信息输入层、可重构隐藏层、探测输出层和反馈控制结构：可重构隐藏层包括多层级联的波导结构，其中每一层波导结构包括独立调制区和连续耦合区，独立调制区的光波导彼此独立传输，受光调制器独立调控；到达连续耦合区后波导阵列的倏逝波在传输方向上相互连续耦合，受光调制器整体调控；反馈控制结构根据探测的输出光强空间分布信息调整光调制器加载信号，以使可重构隐藏层对当前输入信号进行识别。本发明能够大大提升目前片上集成光学神经网络的实际算力，同时也针对目前三维空间衍射光学神经网络的可重构性低、系统尺寸较大问题提出了解决方案。
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公开(公告)号：CN117705283A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311739340.1
申请日：2023-12-18
Abstract: 本发明公开了一种高分辨率时空域随机散斑的微型光谱仪，属于集成光子器件领域。所述的微型光谱仪结构包括：分光区域、干涉仪阵列区域、可调谐衍射区域。分光区域用以将输入光粗略N路光路，干涉仪阵列区域用于对入射光的相位进行不同程度的调制。可调谐衍射区域由平板波导和电极阵列组成，N路光进入该区域后发生空间衍射，不同电极加载不同功率的电压，以改变电极附近的温度，进而改变不同光路的光程并去相关化，最终光在N路输出端口形成不同的响应并输出。在对传输矩阵进行标定后，收集未知光谱在输出端的光功率响应，借助算法即可实现未知光谱的重建，通过在时间域上组合空间散斑，构建高度去相关的传输矩阵，从而提高了光谱仪的分辨能力。
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公开(公告)号：CN117270625A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311256151.9
申请日：2023-09-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种位宽可拓展的光学数字乘法器，属于光学逻辑计算领域。包括部分积产生与累加区和二值化区。部分积产生与累加区用于产生两个乘数对应的部分积并将其混合累加。二值化区用于将部分积累加信号由十进制信号转换为二进制信号，将高位输出按位延时后反馈至混合信号实现进位信号的传递，最低位输出则作为乘法运算的结果。上述结构相组合从而实现了一种位宽可拓展的光学数字乘法器。本发明通过将两个乘数的信息分别加载到时间和空间两个维度上，使得乘法器所需的硬件数目与乘法器位宽呈线性关系，极大提高了光子乘法器的可拓展性。此外，本发明所涉及的乘法器架构支持硅基集成，可实现大规模片上逻辑光子运算电路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115018041A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210410378.3
申请日：2022-04-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种可重构非易失性的集成三维光学衍射神经网络芯片，属于光计算技术领域，包括：光学衍射结构和反馈控制结构，其中，光学衍射结构中的每个所述平面衍射单元包括电控相变阵列，电控相变阵列依次设有第一透明电极、非易失型相变材料和第二透明电极；控制第一透明电极和第二透明电极之间的加载电压以对非易失型相变材料的光学状态进行调整，从而使各个平面衍射单元对输入光进行可重构调制得到调制光。反馈控制结构根据调制光的光强空间分布信息调整加载电压，进而对非易失型相变材料的光学状态进行调整，以使光学衍射结构能够对当前输入信号进行识别。本发明能够解决现有的集成光学神经网络矩阵规模过小，静态功耗高的问题。
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公开(公告)号：CN114815958A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210465193.2
申请日：2022-04-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种大容量可级联电光全加器芯片，属于集成光计算领域。包括加数A加载区，第一线性运算区，加数B加载区，第二线性运算区，以及辅助光路。加数A加载区和第一线性运算区用于实现进位光信号和加数A电信号异或和与的逻辑运算。加数B加载区和第二线性运算区用于实现进位信号与加数A得到的异或光信号和加数B电信号异或和与的逻辑运算。将上述结构与辅助光路组合从而实现全加器。本发明具有级联拓展到更高bit位数加法器的能力。并且，利用原有光学结构，也可实现全减器。此外，本发明可引入波分复用技术实现多波长并行计算，使芯片总运算速率达到Tbit/s量级，也可利用波长的并行性在低bit全加器的结构上实现更高bit位数的进位选择加法器。
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公开(公告)号：CN114755846A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210443326.6
申请日：2022-04-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相变材料的逆向设计光子仿真器及逆向设计方法，属于集成光子器件设计领域，包括：芯片，包括从下至上依次设置的硅衬底层、氧化硅层、平板光波导以及相变材料层；相变材料层未覆盖输入端口和输入端口；光调控模块，设置于芯片上方，可进行三维平移，用于对相变材料层中不同位置进行激光照射，以改变相应位置处相变材料的状态；信号光源，设置于平板光波导的输入端口一侧，用于输入激光信号；以及光电探测模块，设置于平板光波导的输出端口一侧，用于探测输出光信号的光功率，得到芯片的光学响应；优选地，平板光波导的输出端口还集成有非线性材料。本发明能够有效提高集成光子器件逆向设计的效率，并减少所需消耗的计算资源。
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公开(公告)号：CN106644409A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611174519.7
申请日：2016-12-19
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01M11/02
CPC classification number: G01M11/02
Abstract: 本发明公开了一种光纤特征参数测量仪器。本发明包括一个激光器、两根单模光纤、两个光纤准直器，两个光纤耦合器、两个分束器，两个相位板、若干待测光纤，一个旋转多普勒效应发生器、一个光电探测器。激光器产生的激光由单模光纤输出，准直后被分束器分成两路，一路经过相位板调制后，再耦合到待测光纤中，待测光纤的输出光与另外一路经相位板调制成某个指定模式后的光合成为一束光束，合成的光束入射到旋转多普勒效应发生器变成散射光并且发生不同的频移，最后滤出该散射光基模由光电探测器检测，通过分析光电探测器收集的能量曲线能分析出光纤所支持的模式的传播常数、损耗以及其它特征参数。本发明具有易操作，分析全面等优点。
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公开(公告)号：CN103457659A
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201310369509.9
申请日：2013-08-22
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于自由空间光通信的空分复用系统，包括发送端设备以及与发送端设备之间通过自由空间进行通信的接收端设备；发送端设备包括第一傅里叶变换透镜、光合波器和n个第一空间光调制器；接收端设备包括：依次设置的第二傅里叶变换透镜、第二空间光调制器和第三傅里叶变换透镜；空间光调制器给信号光束附加一个空间相位因子，第一空间光调制器用作信号的调制器，第二空间光调制器用作信号的解调器，光合波器使多个信道合在一起传输，傅里叶变换透镜对光场做空间傅里叶变换，使得后焦面输出光场是前焦面输入光场的傅里叶变换形式。本发明结构简单、成本较低、容易实现，从另一维度提高了光通信容量。
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