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公开(公告)号：CN116822601A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310642207.8
申请日：2023-05-31
申请人： 浙江大学
摘要： 本申请提出了一种结合波分复用和MZI级联网络的矩阵运算加速器，涉及光学神经网络领域，包括：输入信号层，用于通过马赫曾德尔干涉仪阵列实现光信号的矩阵运算；权重信号层，用于为微环调制器阵列施加电信号，以调节权重信号；求和层，用于将不同波长的光信号经过权重信号的作用结果分离开；非线性层，用于通过光电探测器阵列将光信号转换为电信号，在电域内实现非线性激活函数。本申请通过在MZI级联形成的网络中通过引入N个不同的波长使得每次实现执行矩阵运算的次数扩大N倍，有利于执行高速的卷积运算，且由于微环调制器的尺寸相对较小，能有效增加MZI级联网络计算的能效与面积比。
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公开(公告)号：CN115472603B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202211046551.2
申请日：2022-08-30
IPC分类号： H01L25/16 , G06N3/048 , G06N3/0464
摘要： 本发明公开了一种基于光频梳实现卷积神经网络的单片光子集成芯片，该芯片包括：输入层、卷积池化层和输出全连接层，其中，输入层包括：半导体环形锁模激光器、第一半导体光放大器，以及与卷积池化层复用的1×N阵列波导光栅和第一组幅度调制器，卷积池化层还包括：第二组幅度调制器、N×1阵列波导光栅和放大非线性区域，放大非线性区域包括两组激光器、半导体光放大器、相位调制器和多模干涉耦合器，输出全连接层包括：1×K多模干涉耦合器、第三组幅度调制器和光电探测器组，N和K为正整数，上述各个元器件集成设置在III‑V族化合物半导体材料基底上。本发明实现了光卷积神经网络的单片集成，该芯片集成度高、功耗低且具有可扩展性。
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公开(公告)号：CN115138405B
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202210642634.1
申请日：2022-06-08
IPC分类号： B01L3/00 , G01N21/3586 , B81B7/02
摘要： 本发明公开了一种用于液相生物检测的太赫兹微流控片上系统，该系统包括：集成设置的太赫兹光子芯片和微流体装置。太赫兹光子芯片包括集成设置在光子集成芯片基底上的两个连续可调的半导体激光器、耦合器和光混频器，其中，激光器的输出端与耦合器的输入端连接，用于产生两路波长不同的激光；耦合器的输出端与光混频器的输入端连接，用于将两路波长不同的激光合波；光混频器内部集成了太赫兹天线，用于将合波后的两路激光拍频并产生太赫兹波辐射至微流体装置中的样品探测区。微流体装置用于注入、传输及排出待测液相生物样品。该系统结构简单、体积较小、生产成本较低且降低了太赫兹波传播损耗，可以直接获取更加全面的太赫兹波频域光谱。
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公开(公告)号：CN117454950A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311400518.X
申请日：2023-10-25
摘要： 本公开涉及光通信技术领域，尤其涉及一种基于单行载流子光电探测器的神经元。其中，该神经元包括：非线性激活函数单元，非线性激活函数单元包括至少一对单行载流子光电探测器，任一对单行载流子光电探测器包括第一单行载流子光电探测器和第二单行载流子光电探测器；其中，第一单行载流子光电探测器对应的第一饱和光电流和第二单行载流子光电探测器对应的第二饱和光电流不同，非线性激活函数单元用于根据光电流之差与光强之间的对应关系实现激活函数的功能，其中，光电流之差为第一单行载流子光电探测器输出的第一光电流和第二单行载流子光电探测器输出的第二光电流之间的差值。采用本公开可以降低能耗，提高计算速度。
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公开(公告)号：CN114325932B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202210102732.6
申请日：2022-01-27
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种片上集成的全光神经网络光计算芯片，包括：多幅值脉冲光源模块，包括至少两个激光器，用于生成多幅值的光计算输入脉冲信号；交叉增益调制模块，包括基于半导体光放大器的马赫‑曾德尔干涉仪SOA‑MZI模块和半导体光放大器SOA模块，用于基于SOA‑MZI模块和SOA模块的交叉增益调制，根据非线性激活Sigmoid函数对多幅值的光计算输入脉冲信号进行波长转换，以输出均衡幅值的脉冲光信号；阈值调节模块，用于调节SOA‑MZI模块和SOA模块中SOA的饱和状态，以调节Sigmoid函数的阈值；光子集成芯片基底，作为所述全光神经网络光计算芯片的芯片基底。本发明采用全光单片集成技术，实现了高速率、低功耗、低成本、高集成度的芯片级全光结构的神经网络光计算。
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公开(公告)号：CN115138405A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210642634.1
申请日：2022-06-08
IPC分类号： B01L3/00 , G01N21/3586 , B81B7/02
摘要： 本发明公开了一种用于液相生物检测的太赫兹微流控片上系统，该系统包括：集成设置的太赫兹光子芯片和微流体装置。太赫兹光子芯片包括集成设置在光子集成芯片基底上的两个连续可调的半导体激光器、耦合器和光混频器，其中，激光器的输出端与耦合器的输入端连接，用于产生两路波长不同的激光；耦合器的输出端与光混频器的输入端连接，用于将两路波长不同的激光合波；光混频器内部集成了太赫兹天线，用于将合波后的两路激光拍频并产生太赫兹波辐射至微流体装置中的样品探测区。微流体装置用于注入、传输及排出待测液相生物样品。该系统结构简单、体积较小、生产成本较低且降低了太赫兹波传播损耗，可以直接获取更加全面的太赫兹波频域光谱。
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公开(公告)号：CN114325932A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210102732.6
申请日：2022-01-27
申请人： 浙江大学
摘要： 本发明公开了一种片上集成的全光神经网络光计算芯片，包括：多幅值脉冲光源模块，包括至少两个激光器，用于生成多幅值的光计算输入脉冲信号；交叉增益调制模块，包括基于半导体光放大器的马赫‑曾德尔干涉仪SOA‑MZI模块和半导体光放大器SOA模块，用于基于SOA‑MZI模块和SOA模块的交叉增益调制，根据非线性激活Sigmoid函数对多幅值的光计算输入脉冲信号进行波长转换，以输出均衡幅值的脉冲光信号；阈值调节模块，用于调节SOA‑MZI模块和SOA模块中SOA的饱和状态，以调节Sigmoid函数的阈值；光子集成芯片基底，作为所述全光神经网络光计算芯片的芯片基底。本发明采用全光单片集成技术，实现了高速率、低功耗、低成本、高集成度的芯片级全光结构的神经网络光计算。
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公开(公告)号：CN116739063A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310556058.3
申请日：2023-05-15
申请人： 浙江大学
IPC分类号： G06N3/067 , G06N3/063 , G06N3/0464
摘要： 本申请提出了一种基于多模干涉仪以及相干检测的神经网络加速器，涉及光学神经网络领域，包括半导体激光器、多模干涉仪模块、耦合器模块与平衡探测器模块，其中，半导体激光器模块提供光信号；多模干涉仪模块将光信号分为多路，并调节光信号的相位，输出处理光信号与参考光信号；耦合器模块用于实现处理光信号与参考光信号的相干检测，并将处理光信号与参考光信号耦合到同一波导；平衡探测器模块将在同一波导中传输的处理光信号与参考光信号进行拍频，并将拍频后的光信号转换为电信号，作为人工神经网络下一层的输入信号。本申请通过引入多模干涉仪，且在多模干涉区域内引入电极，结合相干检测，实现复数域内的神经网络，从而增强网络的拟合能力。
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公开(公告)号：CN116661214A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310551621.8
申请日：2023-05-15
申请人： 浙江大学
摘要： 本申请提出了一种基于光频梳和微环调制器的光学现场可编程逻辑门阵列，涉及光学可编程逻辑门阵列技术领域，其中，该光学现场可编程逻辑门阵列包括：光频梳，用于生成频率间隔相同的多波长光信号；分束器，用于将光信号均分成N路作为微环调制器阵列的输入；微环调制器阵列，用于对输入的光信号进行调制，其调制过程由微环调制器实现，并输出经过微环调制器调制的光信号；光电探测器阵列，用于探测经过微环调制器调制的光信号的功率。本申请能够实现更加紧凑的光学现场可编程逻辑门阵列的网络结构，并且能够实现对于光学现场可编程逻辑门阵列的每个基本组成单元的信号的监控。
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公开(公告)号：CN116609978A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310306957.8
申请日：2023-03-21
摘要： 本公开涉及光通信技术领域，尤其涉及一种紧凑型马赫泽德调制器芯片。其中，该芯片包括：光波导结构，光波导结构构成马赫泽德干涉仪，马赫泽德干涉仪包括两个调制臂，每个调制臂均包括波导布拉格光栅；两个集总式高频电极，集总式高频电极一一对应设置在波导布拉格光栅的上方，且集总式高频电极接触并覆盖波导布拉格光栅。采用本公开可以减小芯片尺寸，提高调制器芯片集成度，降低半波电压，提高调制效率，且降低光插入损耗和光传输损耗。
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