【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光子集成芯片，尤其涉及一种集成光计算器件及其驱动方法。
技术介绍
1、随着生成式人工智能、大数据和云计算等数字经济的快速发展，神经网络在现代社会中所承载的作用更加凸显，以电子芯片为载体的神经网络发展逐渐遇到瓶颈，新兴的以光学器件及光电子芯片为载体的光神经网络为高效计算提供了更多的可能。
2、目前光神经网络中使用的集成光计算器件在设计制造完成之后各项结构参数就固定下来，只适用于特定场景的光神经网络。这样，为了适用多种应用条件，需要设计多个集成光计算器件。这就需要进行多种应用条件的计算和生产工具的调配，设计对应的集成光计算器件，导致生产成本增加；且适用不同的应用条件的集成光计算器件，由于产品的结构参数不统一，无法一批工艺制作，增加制备和参数匹配等相应工序，导致产品的生产频率低。因此，研究新型的可调节的集成光计算器件，提升其灵活度，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种集成光计算器件及集成光计算器件的驱动方法。
2、为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
3、本申请实施例一方面提供了一种集成光计算器件。所述集成光计算器件包括波导层和微机电驱动组件。波导层具有光栅结构区；所述光栅结构区包括多个条形波导和间隔相邻两个所述条形波导的空气槽。微机电驱动组件包括伸缩结构；所述多个条形波导分别与所述伸缩结构连接；所述伸缩结构沿所述多个条形波导的排列方向伸缩，调节所述空气槽沿所述
4、在一些示例中，所述伸缩结构包括两个伸缩部；两个所述伸缩部沿多个所述条形波导排列方向延伸，且沿垂直于多个所述条形波导的排列方向的方向间隔设置。沿所述条形波导的延伸方向，多个所述条形波导的两端分别与两个所述伸缩部连接，且多个所述条形波导相互平行。
5、在一些示例中，所述伸缩部为波浪形，包括依次连接的多个凸子部和/或多个凹子部；沿所述多个条形波导的排列方向，多个所述凸子部和/或多个所述凹子部伸缩距离相同。所述条形波导的一端与一个所述伸缩部的所述凸子部连接，另一端与另一个所述伸缩部的所述凸子部连接；或者，所述条形波导的一端与一个所述伸缩部的所述凹子部连接，另一端与另一个所述伸缩部的所述凹子部连接。所述条形波导的延伸方向与所述伸缩部的伸缩方向垂直。
6、在一些示例中，所述伸缩结构还包括两个致动部；一个所述致动部与两个所述伸缩部的一端连接，另一个所述致动部与两个所述伸缩部的另一端连接，围成一个环形结构。所述光栅结构区的边界位于所述环形结构的边缘在所述波导层所在平面上的正投影的内侧，所述光栅结构区内所述多个条形波导的光栅周期表征传输光信号的权重。
7、在一些示例中，所述波导层还具有环绕所述光栅结构区的外围区；所述波导层位于所述外围区的部分与所述多个条形波导之间具有间隔。所述波导层位于所述外围区的部分设置于所述环形结构的边缘上。
8、在一些示例中，所述微机电驱动组件还包括导电部和两个固定部；所述两个固定部分别与所述两个致动部组成梳齿插接结构，且所述固定部与所述致动部的梳齿之间具有间隔。所述导电部用于输出电压，调节所述致动部在静电作用下靠近或远离所述固定部的距离，并带动所述伸缩部伸缩，调节所述光栅周期。
9、在一些示例中，所述微机电驱动组件的数量为多个；所述光栅结构区的数量为多个；一个所述微机电驱动组件用于调节一个所述光栅结构区内的所述条形波导的位移。
10、在一些示例中，不同所述光栅结构区中所述条形波导的宽度可不同；和/或，不同所述光栅结构区中相邻两个所述条形波导之间的间距的调节范围可不同；和/或，不同所述光栅结构区中所述条形波导的数量可不同。
11、本申请提供的集成光计算器件中，伸缩结构的不同伸缩距离，表征为空气槽沿所述多个条形波导排列方向的尺寸(即相邻两个条形波导之间的间距)。其中，空气槽是指相邻两个条形波导之间具有间隔且无填充物，以便于相邻两个条形波导靠近或远离。从而，通过调节伸缩结构的伸缩距离的大小，调节通过条形波导的光信号的权重，即通过调节多个条形波导传输光信号的周期来调节穿过的光信号的光强度和相位差。这样，同一个集成光计算器件能够适应于不同应用条件下对光信号的需求，使集成光计算器件能够灵活应用于多种场景。并且，由于多个条形波导的光栅周期可调节，也能够降低由产品结构工艺误差对集成光计算器件性能劣化的影响。
12、本申请实施例另一方面提供了一种集成光计算器件的驱动方法。所述集成光计算器件包括波导层和微机电驱动组件；所述微机电驱动组件包括导电部、固定部和与所述固定部梳齿插接的伸缩结构；所述波导层包括多个间隔设置且相互平行的条形波导，所述多个条形波导的两端分别与所述伸缩结构连接。
13、所述驱动方法包括：所述导电部输出目标电压至所述固定部与致动部；所述目标电压为所述集成光计算器件输出目标光信号的光强度所需调节的所述光栅结构区内多个条形波导的光栅周期。
14、在所述固定部和致动部的静电作用下所述伸缩结构伸缩，调节相邻两个所述条形波导之间的间距，调节所述多个条形波导传输的光信号的权重。
15、在一些示例中，所述光波导层包括多级光栅结构区；所述集成光计算器件包括多个微机电驱动组件。所述驱动方法还包括：
16、调节多个所述微机电驱动组件中导电部输出的电压值，不同所述导电部输出电压值可不同；不同电压值调节相邻两个所述条形波导之间的间距不同；
17、所述不同级光栅结构区依次调节的光信号的权重叠加输出所述目标光信号；其中，不同所述光栅结构区内多个条形波导传输的光信号的权重分配可不同。
18、本申请提供的集成光计算器件的驱动方法达到的技术效果，与上述任一示例提供的集成光计算器件的技术效果相同，在此不再赘述。
19、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种集成光计算器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的集成光计算器件，其特征在于，所述伸缩结构包括两个伸缩部；两个所述伸缩部沿多个所述条形波导排列方向延伸，且沿垂直于多个所述条形波导的排列方向的方向间隔设置；
3.根据权利要求2所述的集成光计算器件，其特征在于，所述伸缩部为波浪形，包括依次连接的多个凸子部和/或多个凹子部；沿所述多个条形波导的排列方向，多个所述凸子部和/或多个所述凹子部伸缩距离相同；
4.根据权利要求2所述的集成光计算器件，其特征在于，所述伸缩结构还包括两个致动部；一个所述致动部与两个所述伸缩部的一端连接，另一个所述致动部与两个所述伸缩部的另一端连接，围成一个环形结构；
5.根据权利要求4所述的集成光计算器件，其特征在于，所述波导层还包括环绕所述光栅结构区的外围区；所述波导层位于所述外围区的部分与所述多个条形波导之间具有间隔；
6.根据权利要求4所述的集成光计算器件，其特征在于，所述微机电驱动组件还包括导电部和两个固定部；所述两个固定部分别与所述两个致动部组成梳齿插接结构，且所述固定部与所述
7.根据权利要求1所述的集成光计算器件，其特征在于，所述微机电驱动组件的数量为多个；所述光栅结构区的数量为多个；
8.根据权利要求7所述的集成光计算器件，其特征在于，不同所述光栅结构区中所述条形波导的宽度可不同；和/或，
9.一种集成光计算器件的驱动方法，其特征在于，所述集成光计算器件包括波导层和微机电驱动组件；所述微机电驱动组件包括导电部、固定部和与所述固定部梳齿插接的伸缩结构；所述波导层包括多个间隔设置且相互平行的条形波导，所述多个条形波导的两端分别与所述伸缩结构连接；
10.根据权利要求9所述的集成光计算器件的驱动方法，其特征在于，所述光波导层包括多级光栅结构区；所述集成光计算器件包括多个微机电驱动组件；
...【技术特征摘要】
1.一种集成光计算器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的集成光计算器件，其特征在于，所述伸缩结构包括两个伸缩部；两个所述伸缩部沿多个所述条形波导排列方向延伸，且沿垂直于多个所述条形波导的排列方向的方向间隔设置；
3.根据权利要求2所述的集成光计算器件，其特征在于，所述伸缩部为波浪形，包括依次连接的多个凸子部和/或多个凹子部；沿所述多个条形波导的排列方向，多个所述凸子部和/或多个所述凹子部伸缩距离相同；
4.根据权利要求2所述的集成光计算器件，其特征在于，所述伸缩结构还包括两个致动部；一个所述致动部与两个所述伸缩部的一端连接，另一个所述致动部与两个所述伸缩部的另一端连接，围成一个环形结构；
5.根据权利要求4所述的集成光计算器件，其特征在于，所述波导层还包括环绕所述光栅结构区的外围区；所述波导层位于所述外围区的部分与所述多个条形波导之间具有间隔；
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐路，陈代高，张红广，肖希，
申请(专利权)人：武汉光谷信息光电子创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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