【技术实现步骤摘要】
一种基数可调的多芯光纤算盘方案
[0001]本专利技术涉及光信息计算领域，尤其涉及一种基数可调的多芯光纤算盘方案。
技术介绍
[0002]现代计算机系统基于冯
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诺依曼体系结构，在时间和空间上将运算和存储这两种操作分 开。在这种结构中，运算过程在中央处理器(Central Processing Unit，CPU)中进行，而 存储设备则用来存储由CPU运算得到的任何结果。这导致总体操作速度上的“瓶颈”，即 在计算机进行运算时和运算结束后，数据必须在内存和CPU之间不断地连续传输，并且会 浪费大量能源。因此，以某种方式将运算和存储的两个基本任务融合在一起的并行计算体 系结构，即非冯
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诺依曼体系架构，在速度和功耗方面提供了巨大的潜在改进。
[0003]近年来，基于非易失性存储单元的计算机架构受到研究人员的青睐，然而目前多以电 子为基础实现的；同时，研究人员探索光子并行运算的可行性，目前已经取得如“光学双 稳器件计算机”、“三值光学处理器”等研究成果，但是三值光学处理器目前还存在与现 有...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基数可调的多芯光纤算盘方案，包括光脉冲源模块(1)、多芯光纤算盘(2)、探针激光源模块(3)以及算子采集与触发模块(4)；所述光脉冲源模块(1)发出光脉冲至多芯光纤算盘(2)中实现算子的拨动，探针激光源模块(3)发出探测光经过多芯光纤算盘(2)后进入算子采集与触发模块(4)，实现多芯光纤算盘(2)中各“位”值的监测，算子采集与触发模块(4)通过电触发来控制光脉冲源模块(1)的光脉冲输出，不同类型的触发控制能够实现不同基数的算子拨动；所述脉冲源模块(1)包括脉冲激光器(101、102、103)、光纤环形器(104、105、106)以及多芯光纤扇入器.1(107)；所述脉冲激光器(101、102、103)受电脉冲发生器(404)触发控制发出光脉冲，不同的脉冲激光器(101、102、103)拨动多芯光纤算盘(2)中不同“位”的算子；所述脉冲激光器(101、102、103)发出的光脉冲序列中单个光脉冲仅能实现算子单值的拨动，重置光脉冲能够实现“位”的置零；所述脉冲激光器(101、102、103)发出的光脉冲波长、脉宽及峰值功率等参数可调，对于运算进行中状态下的多芯光纤算盘(2)保持脉冲激光器(101、102、103)输出的光脉冲参数不变；所述光纤环形器(104、105、106)由1端口将光脉冲输入2端口输出至多芯光纤扇入器.1(107)对应的纤芯通道中，以实现对应纤芯通道的光脉冲合束至多芯单纤中；由2端口将探测光输入3端口输出至多通道光电探测器(401)中，以实现“位”值的实时监测；所述多芯光纤扇入器.1(107)以及多芯光纤扇入器.2(304)为多根单芯光纤输入单根多芯光纤输出结构，以实现光信号至多芯光纤的耦合以及多芯光纤中各纤芯光能的耦出；所述脉冲激光器(101、102、103)、光纤环形器(104、105、106)以及多芯光纤扇入器(107)的通道数与多芯光纤算盘(2)提供的“位”数量对应；所述多芯光纤算盘(2)由多个光纤算盘“位”(201、202、203)组成，其中，每个光纤算盘“位”(201、202、203)由纤芯(201
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1)、相变材料薄膜(201
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2)以及防氧化膜(201
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3)组成；所述相变材料薄膜(201
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2)的材质为硫系化合物，至少含有Ge、Sb、Te中两种及以上元素，例如锗锑碲合金(Ge2Sb2Te5)、银铟锑碲合金(AgInSbTe)等；所述相变材料薄膜(201
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2)至少存在两种相态，晶态与非晶态，以及处于晶态与非晶态之间的中间状态，不同相态的透射率存在差异，晶态的透射率低，非晶态的透射率高；所述相变材料薄膜(201
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2)通过射频磁控溅射的方式与光纤侧面结合；所述相变材料薄膜(201
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2)的膜层位置距离纤芯(201
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1)一定间距，其位置为倏逝场最佳泄露区，即光脉冲的能量通过倏逝场耦合的方式对相变材料薄膜(201
‑
2)状态进行调控；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志海，李翔，金威，程思莹，李亚茹，张毅博，张亚勋，张羽，杨军，苑立波，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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