通过光子计算单元在光域中进行运算的方法技术

技术编号:41093961 阅读:36 留言:0更新日期:2024-04-25 13:53
本发明专利技术提供一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,该方法包括步骤:S101、将乘数值编码到写入信号中;S102、使用写入信号将乘数值映射到电光调制器的状态,所述状态表现为不同自由载流子浓度下光波导对光的吸收系数α;S103、将被乘数值编码到输入信号;S104、输入信号通过第一光波导经过电光调制器的掺杂区域时,产生输出信号强度,其中,乘数值和被乘数值的乘积被编码在输出信号强度中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于光学的计算,尤其涉及一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法


技术介绍

1、随着先进芯片工艺日益趋近物理极限,集成电路的发展面临重大挑战。新材料、新器件、新原理和新架构等技术的协同创新和突破,是应对微电子领域挑战的重要途径。与此同时,基于人工智能的自然语言处理、图像识别、自动驾驶等新兴技术的快速发展,是以大量计算资源和能耗为代价的。人工智能的广泛应用亟需发展低功耗、高性能的新型计算机硬件和系统,对集成电路技术提出了更高的要求。以硅基光电子技术为基础的光子计算芯片,使用与集成电路兼容的材料和工艺,在光域进行信息传输和处理,具备更快的速度、更大的带宽和更低的能耗,是解决集成电路面临的性能瓶颈和信息拥堵的有效途径。

2、在光子计算芯片中,光在波导中进行传输、计算,具有集成度高,能与传统电子芯片兼容等优势,备受广泛关注。现有的光子计算芯片技术路径为:利用马赫-曾德尔干涉仪(mzi)或微环结构(mmr)结构实现光子计算。但会存在以下不足:一是单个计算单元(mzi结构)在200~300μm左右,为了达到π相位的变化,需要百微米长度,导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,其特征在于,所述光子计算单元包括第一光波导和基于光吸收效应的电光调制器,所述电光调制器利用电信号作为外部激励,在其掺杂区域中通过注入电流或施加电压改变其自由载流子浓度,以改变含自由载流子的光波导对光的吸收系数α,当第一光波导传播的光信号经过含自由载流子的光波导时会被自由载流子吸收,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,其特征在于,所述光子计算单元的尺寸小于100μm。

3.根据权利要求1所述的一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,其特征在于,不同自由载流子浓...

【技术特征摘要】

1.一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,其特征在于,所述光子计算单元包括第一光波导和基于光吸收效应的电光调制器,所述电光调制器利用电信号作为外部激励,在其掺杂区域中通过注入电流或施加电压改变其自由载流子浓度,以改变含自由载流子的光波导对光的吸收系数α,当第一光波导传播的光信号经过含自由载流子的光波导时会被自由载流子吸收,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,其特征在于,所述光子计算单元的尺寸小于100μm。

3.根据权利要求1所述的一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,其特征在于,不同自由载流子浓度下光波导对光的吸收系数α,在写入信号的作用下,至少存在两个不同的光吸收系数。

4.根据权利要求1所述的一种通过光子计算单元在光域中进行运算的方法,其特征在于,所述电信号的电压幅值小于10v,持续时间小于100μs。

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【专利技术属性】
技术研发人员:程唐盛蒲华楠胡梓昕
申请(专利权)人:光本位科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

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