一种可扩展的1×3的非易失光开关单元及非易失可编程1×2多模光开关

    公开(公告)号:CN119781226A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510048585.2

    申请日:2025-01-13

    Abstract: 本发明为一种可扩展的1×3的非易失光开关单元及非易失可编程1×2多模光开关。1×3光开关单元包括一个裸硅多模总线波导、两个PCM‑Si单模混合波导,其中上下臂混合波导上设置有等长、等厚的Sb2Se3相变材料,通过调控两波导相变材料的状态,即晶态(c‑Sb2Se3)和非晶态(a‑Sb2Se3),可以实现分光和光交换两种功能;利用绝热锥形波导可将具有不同多模总线波导宽度的1×3光开关单元级联成一种支持6个模式的1×2多模光开关,当多模总线波导与PCM‑Si混合波导达到相位匹配条件时,相应的高阶模信号将被转化为基模信号进行数据传输。本发明提出的光开关结构支持多个模式信号的复用及交换,且具有开关动态状态可调、零静态功耗、低插入损耗和低串扰的优点。

    一种多功能的非易失性可编程光子电路

    公开(公告)号:CN119717357A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202510066841.0

    申请日:2025-01-16

    Abstract: 本发明提供了一种多功能的非易失性可编程光子电路,涉及光子集成电路技术领域,本发明设计非易失性可调基本单元(NV‑TBU),并将其应用到光子集成电路中,构成可编程的光子网络,NV‑TBU由马赫‑曾德尔干涉仪和相变材料Sb2Se3所构成,通过对相变材料状态的调控,光子集成电路可以实现多种光学功能,如光信号的延迟、滤波以及路由等,类似于现场可编程电子处理器(FPGA)。与基于传统热光效应和等离子体色散效应的编程调控方式的光子电路相比,本发明所提出的非易失性可编程光子电路在针对于大规模、低插入损耗和低串扰的要求时更具有优势,也为光子集成电路的未来发展提供了新的思路。

    一种基于双功能微环谐振器的紧凑高效光子卷积神经网络加速器

    公开(公告)号:CN118821862A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410807969.3

    申请日:2024-06-21

    Abstract: 本发明提供一种基于双功能微环谐振器的紧凑高效光子卷积神经网络加速器,包括:多个瓦片,各个瓦片与光路由器进行通信;瓦片包括:光学矩阵向量乘法模块和非线性模块;光学矩阵向量乘法模块包括:输入信号模块、光学矩阵向量运算模块以及输出信号模块;输入信号模块包括:激光器阵列、波分复用器和分光器;激光器阵列产生n个不同波长的连续光信号;波分复用器将n个不同波长的连续光信号复用到同一波导得到复用光信号;分光器将复用光信号进行分光得到k路分光信号;光学矩阵向量运算模块通过嵌入的PN结对输入分光信号进行调制,通过添加的GST模拟权重,将k路调制光信号转换成电信号;非线性模块对k个电信号进行非线性运算得到计算结果。

    一种基于单个微盘谐振器的全光二阶常微分方程求解器

    公开(公告)号:CN117271951B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202311237461.6

    申请日:2023-09-22

    Abstract: 本发明涉及光信号处理领域,具体涉及一种基于单个微盘谐振器的全光二阶常微分方程求解器。本发明通过将同一谐振器中两个模式的相互作用关系映射为两个一阶ODE求解器的级联,从而实现基于单个器件的二阶ODE求解器;利用光学游标效应,在某一谐振波长处实现两个模式的对准,通过控制输入光脉冲的中心波长位于或不位于模式对准处的波长,add‑drop型DMDR可以实现常系数或复系数二阶ODE求解。本发明仅采用单个微盘器件实现二阶ODE求解,其设计简单且大幅减小芯片面积开销,可以实现常系数或复系数二阶ODE求解。此外,由于整个器件是无源的,因此可以低功耗地实现复系数可调的二阶ODE求解,其功耗仅取决于输入激光器的调节功耗。

    一种基于无源反射超表面的混合无线片上光网络架构

    公开(公告)号:CN116546589B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202310658106.X

    申请日:2023-06-05

    Abstract: 本发明属于光信号处理领域,具体涉及一种基于无源反射超表面的混合无线片上光网络架构,包括对片上光网络进行分簇,每个簇内设置一个中心节点和多个其他节点,簇内中心节点包括激光收发射装置,网络拓扑上方设置有无源反射超表面,簇内其他节点安装有光路由器,节点之间通过有线连接的方式进行连接,每个中心节点之间通过激光收发射装置和有无源反射超表面进行通信;本发明通过利用无源反射超表面技术实现了时延小、插入损耗低、跳数少的片上光网络,本发明在网格拓扑基础上,引入无源反射超表面,不需要经过多跳来实现中心节点之间的连接,只需在相应的位置放置超表面,经过激光器发射角度的调节,便可以达到对应的目标节点,从而提高可扩展性。

    一种基于马赫-曾德尔干涉仪和非易失性相变材料的光子矩阵乘法器

    公开(公告)号:CN116009812B

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202310052577.6

    申请日:2023-02-02

    Abstract: 本发明属于光子信号处理技术领域,具体涉及一种基于马赫‑曾德尔干涉仪和非易失性相变材料的光子矩阵乘法器,包括:设置的光源、带非易失性变相材料的马赫‑曾德尔干涉仪、激光探测器,所述设置的光源、带非易失性变相材料的马赫‑曾德尔干涉仪、激光探测器依次相连;本发明提出一种基于马赫‑曾德尔干涉仪和非易失性相变材料的光子矩阵乘法器与基于电光效应或热光效应的移相器相比,具有零静态功耗的优点。

    一种基于无源反射超表面的混合无线片上光网络架构

    公开(公告)号:CN116546589A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310658106.X

    申请日:2023-06-05

    Abstract: 本发明属于光信号处理领域,具体涉及一种基于无源反射超表面的混合无线片上光网络架构,包括对片上光网络进行分簇,每个簇内设置一个中心节点和多个其他节点,簇内中心节点包括激光收发射装置,网络拓扑上方设置有无源反射超表面,簇内其他节点安装有光路由器,节点之间通过有线连接的方式进行连接,每个中心节点之间通过激光收发射装置和有无源反射超表面进行通信;本发明通过利用无源反射超表面技术实现了时延小、插入损耗低、跳数少的片上光网络,本发明在网格拓扑基础上,引入无源反射超表面,不需要经过多跳来实现中心节点之间的连接,只需在相应的位置放置超表面,经过激光器发射角度的调节,便可以达到对应的目标节点,从而提高可扩展性。

    一种新型三维片上光网络架构及路由方法

    公开(公告)号:CN116320838A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202211674182.1

    申请日:2022-12-26

    Abstract: 本发明公开了一种新型三维片上光网络架构及路由方法,所述架构包括每个IP核同时连接两个物理位置相互垂直光路由器的拓扑结构3D DCMesh和六端口全互连无阻塞光路由器Rax。所述路由方法SLFXY可以契合3D DCMesh架构,提供较短的光传输路径。由此,在具有三维网络结构相关优势的同时,还可以减少垂直方向上的信号串扰和损耗以及光传输路径长度,缩小了芯片面积,减少资源消耗,实现低损耗、低串扰,高信噪比的数据传输。

    一种自由空间光数据中心网络架构、拓扑重构系统和方法

    公开(公告)号:CN114745618A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210373105.6

    申请日:2022-04-11

    Inventor: 尹欣 侯维刚 郭磊

    Abstract: 本发明属于光通信技术领域,具体涉及一种自由空间光数据中心网络架构、拓扑重构系统和方法,数据中心网络架构中包括N台服务器、M个机柜、偏振控制器、1×2耦合器和超表面自由空间光交换器,每个机柜内有N/M台服务器,每台服务器具有一个偏振控制器和一个1×2耦合器,所述网络架构提高了服务器短距高速密集信息交换能力,还能够实现高带宽传输速率和低网络能耗;重构系统包括基于LSTM的流量预测模块、重构触发判决模块和拓扑生成模块,该系统及基于系统的重构方法能够有效提升网络带宽,实现更高的网络资源利用率,充分提高自由空间光数据中心架构的性能表现。

    波长-模式混合复用的片上光交换网络架构及路由算法

    公开(公告)号:CN111698583B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202010468421.2

    申请日:2020-05-28

    Abstract: 本发明请求保护一种基于波长‑模式混合复用的片上光交换网络架构及路由算法,来解决现有片上光交换网络中交换规模及容量受限的问题。该架构采用片上波长‑模式混合复用技术来提高网络的交换能力。首先,利用微环谐振器设计了片上波长分配模块、模式选择和复用模块以实现任意波长、模式之间的分配与复用。之后,设计了波长模式混合复用的2×2光交换模块,并将这些模块以无阻塞的Benes拓扑进行级联形成一种可扩展的片上光交换网络架构。最后,为保证各处理器核的数据能够在所发明的架构中高效有序的互连,提出适合该架构的路由策略。本发明有望实现大规模的片上光交换网络,以应对即将到来的千核系统的挑战。

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