光电混合非相干复值矩阵运算处理器及复值矩阵运算方法

    公开(公告)号:CN113960718B

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202111193964.9

    申请日:2021-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种光电混合非相干复值矩阵运算处理器及复值矩阵运算方法,属于集成光计算领域,包括:电子控制单元、波分复用单元、光学复值矩阵运算单元、以及数据采集单元;光学复值矩阵运算单元含可调谐阵列,其中编码有传输矩阵,编码了输入向量的混合光信号输入后被分为功率相等的多路信号并分别耦合至各行谐振器件中,完成非负实数域的复值矩阵运算;按元素正、负将运算拆分为两个矩阵运算再相减,实现全实数域矩阵运算;通过实部和虚部分离将矩阵运算拆分为四个矩阵运算和两次电学加减,实现复值矩阵运算;通过矩阵分块实现大规模复值矩阵运算,并实现信号变换。本发明能构建光电混合、基于非相干架构、可实现大规模复值矩阵运算的处理器。

    光电混合非相干复值矩阵运算处理器及复值矩阵运算方法

    公开(公告)号:CN113960718A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111193964.9

    申请日:2021-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种光电混合非相干复值矩阵运算处理器及复值矩阵运算方法,属于集成光计算领域,包括:电子控制单元、波分复用单元、光学复值矩阵运算单元、以及数据采集单元;光学复值矩阵运算单元含可调谐阵列,其中编码有传输矩阵,编码了输入向量的混合光信号输入后被分为功率相等的多路信号并分别耦合至各行谐振器件中,完成非负实数域的复值矩阵运算;按元素正、负将运算拆分为两个矩阵运算再相减,实现全实数域矩阵运算;通过实部和虚部分离将矩阵运算拆分为四个矩阵运算和两次电学加减,实现复值矩阵运算;通过矩阵分块实现大规模复值矩阵运算,并实现信号变换。本发明能构建光电混合、基于非相干架构、可实现大规模复值矩阵运算的处理器。

    大容量光电混合可编程逻辑运算芯片

    公开(公告)号:CN113267911A

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN202110515062.6

    申请日:2021-05-12

    Abstract: 本发明公开了大容量光电混合可编程逻辑运算芯片,属于集成光计算领域。该运算芯片包括非线性矩阵映射区和4×4线性可编程矩阵区,非线性矩阵映射区用于将电学数据信号加载到光波上并同时将输入的光信号和电信号从二维空间映射到四维空间中,4×4线性可编程矩阵区用于将四维空间的信号做线性矩阵运算,从而对输入的两路信号同时完成4种不同的逻辑操作。进一步,引入波分复用技术实现多波长并行运算,使得芯片的总运算速率达到Tbit/s量级。此外,通过调节4×4线性可编程矩阵区的内部参数,可以控制其实现任意4×4矩阵光传输,从而实现任意布尔逻辑操作,拓展了该逻辑运算芯片的应用范围。

    一种可重构非易失性的集成三维光学衍射神经网络芯片

    公开(公告)号:CN115018041B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202210410378.3

    申请日:2022-04-19

    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。

    一种用于光学实数矩阵计算的马赫曾德尔干涉仪网络

    公开(公告)号:CN115905792A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211522574.6

    申请日:2022-11-30

    Abstract: 本发明公开了一种用于光学实数矩阵计算的马赫曾德尔干涉仪网络,属于光计算领域。包括:非相干光源阵列、调制器阵列、实数光学MZI矩阵、光电探测器阵列以及FPGA模块;非相干光源阵列发射功率相同,波长不同的激光光源,加载了输入信息的非相干光阵列耦合进实数光学MZI矩阵中进行干涉,并由在每个马赫曾德尔干涉仪单元上的热电极控制最终输出的结果。输出的N+1路光信号经过光电探测器阵列后转化为电信号,再由模数转换芯片转化为数字信号,最终由FPGA芯片计算矩阵向量乘法的结果并反馈控制实数光学MZI矩阵的热电极来实现如光学神经网络训练等功能。这种马赫曾德尔干涉仪网络具有低能耗、超紧凑等优势,并且具有可扩展性,极大地提升了光学矩阵计算的性能。

    一种超近距离金属电极热调相移器

    公开(公告)号:CN112462534B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202011517297.0

    申请日:2020-12-21

    Abstract: 本发明属于集成光波导调制领域,具体涉及一种超近距离金属电极热调相移器,包括:基底,以及分别设置在基底上的金属热电极和光波导;其中,金属热电极和光波导之间近距离设置,该距离小于600nm;金属热电极的材料为钛、氮化钛、铝、金和/或折射率虚部更大的金属。包括侧向加热和顶面加热两种方案,侧向加热方案中热电极被近距离平行放置在波导侧面,热量通过基底传导至光波导上实现热相移;顶面加热方案中,一根辅助波导置在光波导侧面,热电极置于辅助波导上方,热量通过基底的顶层传导至光波导上实现热相移。本发明利用宇称‑时间对称原理,大幅度缩短了热电极与波导之间的距离,实现了低损耗高速率的热调,而且与CMOS工艺兼容,为标准工艺。

    一种超近距离金属电极热调相移器

    公开(公告)号:CN112462534A

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202011517297.0

    申请日:2020-12-21

    Abstract: 本发明属于集成光波导调制领域,具体涉及一种超近距离金属电极热调相移器,包括:基底,以及分别设置在基底上的金属热电极和光波导;其中,金属热电极和光波导之间近距离设置,该距离小于600nm;金属热电极的材料为钛、氮化钛、铝、金和/或折射率虚部更大的金属。包括侧向加热和顶面加热两种方案,侧向加热方案中热电极被近距离平行放置在波导侧面,热量通过基底传导至光波导上实现热相移;顶面加热方案中,一根辅助波导置在光波导侧面,热电极置于辅助波导上方,热量通过基底的顶层传导至光波导上实现热相移。本发明利用宇称‑时间对称原理,大幅度缩短了热电极与波导之间的距离,实现了低损耗高速率的热调,而且与CMOS工艺兼容,为标准工艺。

    一种光纤特征参数测量仪器

    公开(公告)号:CN106644409B

    公开(公告)日:2018-11-30

    申请号:CN201611174519.7

    申请日:2016-12-19

    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。

    一种偏振分析仪
    9.
    发明授权

    公开(公告)号:CN105737988B

    公开(公告)日:2017-11-14

    申请号:CN201610072180.3

    申请日:2016-02-02

    Abstract: 本发明公开了一种偏振分析仪,包括径向偏振转换器、线性偏振器、激光器、空间相位板、分束器、旋转多普勒效应发生器、模式滤波器和光强探测装置。径向偏振转换器和线性偏振器用来将输入光中的左旋和右旋圆偏分量分别转换成不同的轨道角动量OAM模式,并且保持相同的偏振态;激光器和空间相位板用来产生参考光;旋转多普勒效应发生器将分束器输出的单束光中不同的OAM模式转换成基模,并且产生不同的多普勒频移,输出包含基模的散射光;模式滤波器用于从散射光中滤出基模,送光强探测装置检测基模光强。本发明通过将两个圆偏光分量转换成两个OAM模式,再通过测量OAM模式的复振幅分布,来检测输入光的偏振态,只需一次或两次测量,方法简单,易于实现。

    一种偏振分析仪
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN105737988A

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201610072180.3

    申请日:2016-02-02

    CPC classification number: G01J4/04 G01J2004/001

    Abstract: 本发明公开了一种偏振分析仪,包括径向偏振转换器、线性偏振器、激光器、空间相位板、分束器、旋转多普勒效应发生器、模式滤波器和光强探测装置。径向偏振转换器和线性偏振器用来将输入光中的左旋和右旋圆偏分量分别转换成不同的轨道角动量OAM模式,并且保持相同的偏振态;激光器和空间相位板用来产生参考光;旋转多普勒效应发生器将分束器输出的单束光中不同的OAM模式转换成基模,并且产生不同的多普勒频移,输出包含基模的散射光;模式滤波器用于从散射光中滤出基模,送光强探测装置检测基模光强。本发明通过将两个圆偏光分量转换成两个OAM模式,再通过测量OAM模式的复振幅分布,来检测输入光的偏振态,只需一次或两次测量,方法简单,易于实现。

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