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公开(公告)号：CN113703517B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202111021678.4
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06E3/00
Abstract: 本发明公开一种基数可调的多芯光纤算盘。该基数可调的多芯光纤算盘包括光脉冲源模块、多芯光纤算盘、探针激光源模块以及算子采集与触发模块。以利用倏逝场耦合的方式，基于相变材料构造多芯光纤算盘，不同纤芯代表不同的“位”，各“位”的值由光脉冲源模块控制，各光脉冲源发出光脉冲实现算子的拨动，低“位”值拨满后状态被重置，高“位”拨动增加一级，通过探针激光源模块实时监测各个“位”的值，算子采集与触发模块实现光学算子的拨动以及“位”值的电信号获取，此外，对光脉冲源模块不同形式的触发控制可实现不同基数的光子算盘运算。该基数可调的多芯光纤算盘以光学手段实现算盘及其运算，相比于基于电子的计算系统运算速度更快、稳定性更高、抗干扰能力更强，本发明提供一种全新的计算实现手段。
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公开(公告)号：CN113900277A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111020356.8
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G02F1/01
Abstract: 本发明提供一种基于相变材料的光纤环开关。该基于相变材料的光纤环开关由两只拉锥型一分二光纤耦合器及光纤相变材料单元组成。将两只拉锥型一分二光纤耦合器的直通臂焊接成光纤环结构，在光纤环中单模光纤侧壁制作凹槽结构，依次镀相变材料薄膜及防氧化薄膜，构成光纤相变材料单元。光纤环开关有四个端口，其中两个对角线端口分别注入光脉冲对光纤相变材料单元进行调制与探测连续光对光纤环开关的状态进行监测。当高能窄带脉冲注入时，光纤环处于“闭合”状态；当低能宽带脉冲注入时，此时光纤环处于“断开”状态。该基于相变材料的光纤环开关作为一种光学调控光开关器件，具有切换速度更快和抗干扰能力更强的优点。
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公开(公告)号：CN113724759B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202111021714.7
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种基于倏逝场的光纤忆阻单元。该基于倏逝场的光纤忆阻单元，包括单模光纤、光学相变材料薄膜和防氧化薄膜。其中，光学相变材料薄膜位于单模光纤侧面凹槽，在光学相变材料薄膜上方镀有防氧化薄膜。在该光纤忆阻单元中，纤芯中注入脉冲光通过倏逝场耦合至光纤相变材料薄膜上，实现其相态的调控，使得光纤忆阻单元的透射率发生变化，完成非易失性全光存储。该单模光纤忆阻单元可以作为一种光脉冲调控的光纤存储器件，其存储速率高、能耗低以及抗电磁干扰等，能良好的与当前光纤系统兼容，具备极大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN113724759A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202111021714.7
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种基于倏逝场的光纤忆阻单元。该基于倏逝场的光纤忆阻单元，包括单模光纤、光学相变材料薄膜和防氧化薄膜。其中，光学相变材料薄膜位于单模光纤侧面凹槽，在光学相变材料薄膜上方镀有防氧化薄膜。在该光纤忆阻单元中，纤芯中注入脉冲光通过倏逝场耦合至光纤相变材料薄膜上，实现其相态的调控，使得光纤忆阻单元的透射率发生变化，完成非易失性全光存储。该单模光纤忆阻单元可以作为一种光脉冲调控的光纤存储器件，其存储速率高、能耗低以及抗电磁干扰等，能良好的与当前光纤系统兼容，具备极大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN113723602A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202111021706.2
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种光纤结构的神经突触方案。通过光纤端面结合相变材料模拟生物神经元的突触结构，利用全光纤器件搭建脉冲突触方案，并采用不同脉冲宽度实现突触不同权重间的切换，基于STDP法则，出射光脉冲与入射光脉冲重叠部分的脉冲超过阈值功率并共同作用在光纤突触上，更新其权重。该装置可以实现突触权重自动调节功能，各个权重之间可以相互转换，转换次数达1012。全光脉冲突触相比基于电子元器件的脉冲突触，具有抗干扰、低功耗、结构简单、调节速度快等优点，有望为光神经网络的发展提供了重要方向。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119517107A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411550007.0
申请日：2024-11-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于用于光存储的光纤器件技术领域，具体涉及一种基于相变材料的内容可寻址存储器，包括单波长连续光探测激光模块、宽谱光探测激光模块、脉冲光泵浦光源模块、电脉冲发生装置、2×2光纤耦合器输入阵列、多芯光纤扇入模块、内容可寻址存储单元组、多芯光纤扇出模块、2×2光纤耦合器输出阵列、滤波器组、光电探测器组、多通道探测光谱仪、1×n耦合器、光电探测器、数据采集模块；所述单波长连续光探测激光模块和宽谱光探测激光模块输出端与2×2光纤耦合器输入阵列输入端连接。本发明能够通过搭建Mach‑Zehnder(MZ)干涉仪的方式实现异或比较操作，为高速、高密度应用提供新范式。
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公开(公告)号：CN119443161A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411472808.X
申请日：2024-10-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06N3/0464 , G06N3/067 , G06F17/15
Abstract: 本发明属于光信息计算技术领域，具体涉及一种基于多芯光纤的全光卷积计算系统，包括光脉冲源调制模块、图像输入模块、多芯光纤卷积核模块以及光累加模块，光脉冲源调制模块、图像输入模块、多芯光纤卷积核模块以及光累加模块通信连接；光脉冲源调制模块发出光脉冲至多芯光纤卷积核模块中编程卷积核，图像像素依次被输入到图像输入模块后进入多芯光纤卷积核模块，卷积核对图像输入模块中每个像素进行加权乘法，后经过光累加模块进行加和。本发明中的基底采用多芯光纤，其纤芯中传输的信号之间不会相互干扰，并可以用于电磁干扰、极端温度等恶劣环境条件；此外，可以与现有的光通讯网络直接耦合且没有对齐问题。
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公开(公告)号：CN113642718B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202111021684.X
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种光纤脉冲神经元构建方案。该光纤脉冲神经元构建方案包括光脉冲源模块、光纤突触模块、光纤胞体模块以及光纤反馈回路模块。以光纤为基底结合相变材料模拟生物神经元的突触和胞体功能，以此为基础构造具备四个输入端的光纤脉冲神经元；不同波长的光脉冲调整各自光纤突触的权重值，能量合束后调整胞体的状态，当总体光脉冲能量超过光纤胞体的阈值，则光纤脉冲神经元有光脉冲输出；该光纤脉冲神经元可以通过监督学习或非监督学习的方式完成模式学习；学习完成之后的光纤脉冲神经元可对波长模式进行识别。该光纤脉冲神经元首次赋予光纤智能功能，且其工作过程完全由光脉冲信号实现，相比传统电学脉冲神经元具有功耗更低、结构简单及运行速度快等优势，为类脑计算提供一种全新的光学可行性方案。
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公开(公告)号：CN113724758A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202111021709.6
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种多芯光纤忆阻器件及“擦、写、读”方案。该多芯光纤忆阻器件及“擦、写、读”方案，包括“读、写、擦”激光输出模块、多芯光纤忆阻器、“读”多芯探测模块，其中多芯光纤忆阻器包括多芯光纤、光学相变材料薄膜和防氧化增反膜。在多芯光纤端面后依次镀有光学相变材料薄膜和防氧化增反膜来构造多芯光纤忆阻器；各个纤芯中注入“擦、写”脉冲激光分别对各纤芯端面的光学相变材料的相态进行调控，不同相态下的光学相变材料反射率存在差异，通过“读”连续激光读取每个纤芯的存储状态，从而实现多芯非易失性全光存储。该多芯光纤忆阻器件基于空分复用理念提升单芯光纤非易失性存储的维度，可极大地提高通信、存储容量，突破当前普通单模光纤信息容量极限。
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公开(公告)号：CN113703517A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111021678.4
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06E3/00
Abstract: 本发明公开一种基数可调的多芯光纤算盘方案。该基数可调的多芯光纤算盘包括光脉冲源模块、多芯光纤算盘、探针激光源模块以及算子采集与触发模块。以利用倏逝场耦合的方式，基于相变材料构造多芯光纤算盘，不同纤芯代表不同的“位”，各“位”的值由光脉冲源模块控制，各光脉冲源发出光脉冲实现算子的拨动，低“位”值拨满后状态被重置，高“位”拨动增加一级，通过探针激光源模块实时监测各个“位”的值，算子采集与触发模块实现光学算子的拨动以及“位”值的电信号获取，此外，对光脉冲源模块不同形式的触发控制可实现不同基数的光子算盘运算。该基数可调的多芯光纤算盘方案以光学手段实现算盘及其运算，相比于基于电子的计算系统运算速度更快、稳定性更高、抗干扰能力更强，本发明提供一种全新的计算实现手段。
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