System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光运算装置以及制造方法制造方法及图纸_技高网

光运算装置以及制造方法制造方法及图纸

技术编号:41330387 阅读:82 留言:0更新日期:2024-05-13 15:09
在将设置为矩阵状的多个微单元重叠而配置的光运算装置中,抑制因脱水收缩而产生的单元尺寸及位置的偏差。光运算装置(10)具备相互重叠的多层的光衍射层(L1、L2、L3)。在光运算装置(10)中,各光衍射层(L1、L2、L3)包括多个微单元(Cijk),该多个微单元(Cijk)被单独地设定折射率,且被设置为矩阵状。多层的光衍射层(L1、L2、L3)包含在干燥凝胶(11)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及包括多个光衍射层的光运算装置以及这种光运算装置的制造方法。


技术介绍

1、公知一种光衍射层,其使用了多个微单元,该多个微单元被单独地设定折射率,且被设置成矩阵状。公知一种光衍射层,其设计为在信号光的光路上重叠配置这种光衍射层,使透过了各光衍射层的信号光相互干涉,由此光学地执行预先确定的运算。使用了光衍射层的光学运算(即光运算)与使用了处理器的电运算相比,是高速且低消耗电力。专利文献1中公开了具有输入层、中间层及输出层的光神经网络。上述的光衍射层例如能够利用为这种光神经网络的中间层。

2、在将这种技术应用于运算处理、成像处理等的情况下,优选以微单元的单元尺寸成为信号光的波长λs的一半到2倍左右的方式构成光衍射层。通过单元尺寸为波长λs的一半到2倍左右,能够提高信号光的控制性。例如,在作为信号光使用λs=400nm的可见光的情况下,认为优选的单元尺寸是200nm以上800nm以下。因此,在制造包括这样的光衍射层的光运算装置时,优选采用能够实现纳米级(亚微米)尺寸的分辨率的造型方法。

3、近年来,3d打印所代表的被称为“增材加工(additive manufacturing)”的造型方法备受关注。其中,能够三维自由加工作为光造型的一个方式的微型构造的双光子3d打印的造型方法备受瞩目。然而,在使用了双光子3d打印的造型方法的情况下,难以实现低于100nm的分辨率。

4、作为用于提高使用增材加工而被造型出的造型物的分辨率的方法,提出了implosion fabrication(内爆制造)法这样的造型方法(非专利文献1及专利文献2)。在该造型方法中,在含有大量作为溶剂的一个例子的水且已溶胀的状态的凝胶(在该情况下为水凝胶)的状态下进行光造型,在光造型后进行脱水收缩。通过进行该脱水收缩,被实施了光造型的凝胶在保持大致相似形的状态下沿着一轴的尺寸收缩到大致1/10,由此成为干燥凝胶。像这样,在implosion fabrication法中,通过实施脱水收缩,能够将最终的分辨率提高到光造型时的分辨率的10倍左右。因此,implosion fabrication法在自由度高的三维构造中,能够实现低于100nm的分辨率。

5、专利文献1:美国专利第7847225号说明书

6、专利文献2:美国专利申请公开第2017/0081489号说明书

7、非专利文献1:daniel oran et.al.,science 362,1281-1285(2018)14december2018

8、本专利技术的专利技术人们认为:作为光运算装置所含的多个光衍射层的每一个而使用利用implosion fabrication法被制造出的干燥凝胶,将分别由干燥凝胶构成的各光衍射层重叠,由此能够实现具有低于100nm的分辨率的光运算装置。如上述那样,原因在于,在implosion fabrication法中所使用的凝胶通过进行脱水收缩,而在保持大致相似形的状态下进行收缩。然而,知晓了在使多个凝胶进行了脱水收缩的情况下,各凝胶的收缩率以及收缩的均匀性不同。

9、这意味着在作为光运算装置所含的多个光衍射层的每一个而使用利用implosionfabrication法被制造出的干燥凝胶,且将各光衍射层重叠了的情况下,各光衍射层中的微单元的单元尺寸及位置容易产生偏差。在单元尺寸、位置产生了偏差的情况下,存在光运算装置的计算误差变大,难以进行精度高的计算的情况。


技术实现思路

1、本专利技术的一个方式是鉴于上述的课题而完成的,其目的在于,在将设置为矩阵状的多个微单元重叠而配置的光运算装置中,通过抑制因脱水收缩而产生的单元尺寸及位置的偏差,而提供误差小且计算精度高的光运算装置。

2、为了解决上述的课题,本专利技术的一个方式的光运算装置具备相互重叠的多层的光衍射层,该光运算装置的特征在于,各光衍射层包括多个微单元,上述多个微单元被单独地设定折射率,且被设置成矩阵状,多层的光衍射层包含在干燥凝胶中。

3、另外,为了解决上述的课题,本专利技术的一个方式的制造方法是具备相互重叠的多层的光衍射层的光运算装置的制造方法。该制造方法包括:第一工序,使色素分散在含有溶剂的凝胶中;第二工序,利用双光子吸收法,对分散有色素的凝胶进行曝光,由此将与上述多层的光衍射层对应的图案图案化;第三工序,将色素从图案化后的凝胶中去除;以及第四工序,将上述溶剂从被去除了色素的凝胶中去除,由此得到收缩了的干燥凝胶,其中该干燥凝胶中包含了多层的光衍射层。

4、根据本专利技术的一个方式,在将设置为矩阵状的多个微单元重叠而配置的光运算装置中,能够抑制因脱水收缩而产生的单元尺寸及位置的偏差。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光运算装置,其具备相互重叠的多层的光衍射层,所述光运算装置的特征在于,

2.根据权利要求1所述的光运算装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的光运算装置,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的光运算装置,其特征在于,

5.一种制造方法,其是具备相互重叠的多层的光衍射层的光运算装置的制造方法,所述制造方法的特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的制造方法,其特征在于,

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种光运算装置,其具备相互重叠的多层的光衍射层,所述光运算装置的特征在于,

2.根据权利要求1所述的光运算装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的光运算装置,其特征在于,

4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:九内雄一朗柏木正浩
申请(专利权)人:株式会社藤仓
类型:发明
国别省市:

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