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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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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：CN118584730A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410603053.6
申请日：2024-05-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: G02F3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于光谱调制的集成光子可编程逻辑芯片，属于集成光计算领域。包括最小项产生区和滤波区，最小项产生区首先将输入光先等分输入至参考信道和延时信道，延时信道将输入的布尔逻辑信号加载至光上，并使得输出的每一个逻辑最小项与参考信道之间产生一个不同的光程差。随后，将参考信道与延时信道的光进行干涉合束。由于不同逻辑最小项的光程差不同，其合束后在频域上产生的正弦光谱的周期也不同。通过对光程差合理设计，可使得不同逻辑最小项在频域上的正弦光谱相互正交。滤波区则用于滤出指定最小项的正弦光谱，从而获得目标的逻辑结果输出。本发明可对输入信号进行任意布尔逻辑操作，极大丰富了芯片的应用范围。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114815958B
公开(公告)日：2024-05-14
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：CN117806594A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311760566.X
申请日：2023-12-20
IPC: G06F7/58
Abstract: 本发明涉及一种基于光学的PRBS伪随机码产生器，属于伪随机码生成技术领域。伪随机码产生器包括第一光路、分束器、第一延时线、第二延时线、合束器、第二光路和光路控制模块；分束器将第一光路的光分成两束并分别经两延时线进入合束器，经合束器输出至光路控制模块的控制端；光路控制模块的光输出端受控于控制端，当两延时线同时有光信号输出或同时无光信号输出时，光输出端无光信号输出，当两延时线在同时有且仅有一路有光信号输出时，光输出端输出单色光并进入第一光路；以第一光路上任意位置的光作为PRBS伪随机码。本发明用光学器件实现任意PRBS伪随机码的产生，凭借光子“传播即计算”的特点克服复杂度高和低速的问题。
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公开(公告)号：CN113267911B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202110515062.6
申请日：2021-05-12
Applicant: 华中科技大学
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。
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公开(公告)号：CN114755846B
公开(公告)日：2024-11-19
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：CN113267911A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110515062.6
申请日：2021-05-12
Applicant: 华中科技大学
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。
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