CN119493975A 基于片上衍射光学特征提取的光学计算方法、系统及芯片 （清华大学）

基于片上衍射光学特征提取的光学计算方本发明提供一种基于片上衍射光学特征提号进行光学域的预处理，得到预处理后的光信光学特征信息；光学特征信息用于传输到接收2对所述输入光信号进行光学域的预处理，得到预处理后的光信号通过片上衍射光学特征提取器对所述预处理后的光信号进行特征提在波导中的光信号通过可重构的功率分配器分配到不同的所述功率分配后的光信号通过延时线进行信号延迟，得到延迟后的光所述延迟后的光信号通过幅度调制器进行光信号的幅度调整，得所述调整幅度后的光信号经过相位调制器进行光信号的相位调整，将调将多组并列的光学特征信息进行非相干功率求和，得到求和后的光使用飞秒激光器作为输入光源，所述接收端包括连接光电探测器的示波器和光功率从前向后依次调节多个所述可重构的功率分配器，通过最小化所述光功从后向前依次扫描多个所述可重构的功率分配器的电压偏置，直至所述3从前向后依次扫描多个所述相位调制器加载偏置，通过最大化所述光功再次根据相位_电压映射曲线调整多个所述相位调制器的电压偏置，使相位关系满足所述通过片上衍射光学特征提取器对所述预处理后的光信号进行特征提取计所述预处理后的光信号通过所述输入阵列进入所述衍射区时发述片上衍射光学特征提取器的波段为1.55μm通信波段，所述延时线的时延范围为80_片上衍射光学特征提取器，用于对所述预处理后的光信号进行4像数据转换为时间序列信号；利用任意波形发生器产生的电信号来控制片外相位调制器，5[0013]本发明还提供一种芯片，包括上述的基于片上衍射光学特征提取的光学计算系6[0016]图1是本发明提供的一种基于片上衍射光学特征提取的光学计算方法的流程示意[0017]图2是本发明提供的一种基于片上衍射光学特征提取的光学计算方法的原理示意[0025]图6是本发明提供的一种基于片上衍射光学特征提取的光学计算系统的结构示意7行的多个片上衍射光学特征提取器5输出的光学特征信号将再次非相干的执行加和计算，的时间序列信号加载到光信号的相位上。任意波形发生器产生的信号与时间序列信号同配比例可动态调整；功率分配后的光信号通过延时线1进行信号延迟，得到延迟后的光信8学原理对并行信号进行特征提取和计算。片上衍射光学特征提取器5能够执行类似于卷积[0038]作为一种优选的实施例，通过片上衍射光学特征提取器5对预处理后的光信号进描多个可重构的功率分配器2的电压偏置，直至示波器上获取的具有不同延时的输出的功[0045]为了实现片上衍射光学特征提取器5的预期效用，必须保证片上全可重构功分与9所有功率分配器和幅度调制器3随机初始化至不关断状态，示波器上能够观察到在时间上不重叠的随机幅度脉冲输出。通过最大化输出功率，实现全部幅度调制器3处在全开通状的功率分配器2和幅度调制器3校正完成后执行相[0052]本发明的片上衍射光学特征提取器5工作在近红外区通信波段(1550nm)，适配的[0053]请参考图4b，图4b为本发明提供的片上衍射光学特征提取器5的电场仿真示意图[0054]请参考图4c，图4c为本发明提供的片上衍射光学特征提取器5的电场仿真示意图描述的基于片上衍射光学特征提取的光学计算系统与上文描述的基于片上衍射光学特征[0063]本发明还提供一种芯片，包括上述的基于片上衍射光学特征提取的光学计算系过片上衍射光学特征提取器5对预处理后的光信号进行特征提取计算，得到并行输出的光[0065]此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；