【技术实现步骤摘要】
全光神经网络系统及光场调控的方法
[0001]本申请涉及光学
，尤其涉及一种全光神经网络系统及光场调控的方法。
技术介绍
[0002]人工智能具有强大的学习和计算的能力，是引领未来的战略性技术。人工智能致力于通过构建人工神经网络来模拟神经系统的结构，目前电子计算仍然是实现神经网络模型的最重要的算力支持。随着信息产业的蓬勃发展，网络海量的数据传输、交换和计算带来了信息的超高能耗。同时，电子信号本身存在容易相互干扰的问题，这给需要高密度连接的神经网络带来了一定的困难。综合以上原因，传统电子处理芯片逐渐达到了其功能和功耗的天花板，传统人工神经网络的发展受到了严重限制。人们将注意力从计算机转移到所谓的“光大脑”，用光代替电或电子实现大量信息的高速处理。光子具有大宽度、高运算速度、超高并行性、低延迟、低功耗等优势。全光神经网络利用基于自由空间和集成平台的技术，可以以光速进行矩阵乘法，忽略时间延迟和色散。网络层之间的光学互连高度平行，光束可以在空间中交叉而没有串扰，具有高度的并行性和较强的抗干扰性。以光子作为运算载体的光学神经网络...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全光神经网络系统，其特征在于：包括沿光传播方向依次设置的第一光栅、第一柱透镜、空间光调制器、第二柱透镜及第二光栅，其中，所述第一光栅及所述第一柱透镜用于使入射光在x
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y轴平面内的空间域信息分别在y轴方向发生频域展开及在x轴方向发生傅里叶变换，所述x轴方向为所述第一光栅和所述第二光栅的刻线方向，所述y轴方向与所述x轴方向垂直，所述光传播方向垂直于所述x
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y轴平面；所述空间光调制器用于在二维空间上按照设定参数对光场的振幅和/或相位进行调控；以及所述第二柱透镜和所述第二光栅用于使经过所述空间光调制器调控后的光场分别在x轴方向和y轴方向再次发生傅里叶变换，以将所述入射光的所述空间域信息变换为时空域信息。2.如权利要求1所述的全光神经网络系统，其特征在于：所述第一光栅和所述空间光调制器分别位于所述第一柱透镜的物方焦点和像方焦点位置，所述空间光调制器和所述第二光栅分别位于所述第二柱透镜的物方焦点和像方焦点位置。3.如权利要求1或2所述的全光神经网络系统，其特征在于：所述空间光调制器为透射式空间光调制器，所述第一光栅为前置光栅，所述第二光栅为后置光栅，所述第一柱透镜为前置柱透镜，所述第二柱透镜为后置柱透镜。4.如权利要求3所述的全光神经网络系统，其特征在于：所述前置光栅和所述后置光栅相对于所述空间光调制器对称设置，所述前置柱透镜和所述后置柱透镜相对于所述空间光调制器对称设置。5.如权利要求1或2所述的全光神经网络系统，其特征在于：所述空间光调制器为反射式空间光调制器或数字微反射镜，所述第一光栅和所述第二光栅为同一光栅，所述第一柱透镜和所述第二柱透镜为同一柱透镜。6.如权利要求1所述的全光神经网络系统，其特征在于：所述空间光调制器包括多个独立单元，所述多个独立单元在空间上排列成二维阵列，用于独立地接收光学或电学信号的控制。7.如权利要求1所述的全光神经网络系统，其特征在于：所述空间光调制器的可调控区域不小于经过所述第一柱透镜后的光场空间范围。8.如权利要求1所述的全光神经网络系统，其特征在于：所述空间光调制器包括多个，多个所述空间光调制器沿所述光传播方向排列，以用于实现多层调控。9.如权利要求8...
【专利技术属性】
技术研发人员：张子扬，冯甫，马海祥，甘家安，袁小聪，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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