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公开(公告)号：CN117784313B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410220245.9
申请日：2024-02-28
Applicant: 之江实验室
IPC: G02B6/12
Abstract: 本发明公开了基于循环阵列波导光栅的二维光子卷积运算芯片及系统，本发明二维光子卷积运算芯片由功分器、两级延时波导阵列、循环阵列波导光栅、微环加权阵列及平衡探测器阵列一体化集成。本发明将待处理信号分别加载到包含M个波长的多波长光载波上，功分为M路后通过第一级延时波导实现第一级时间交织，在此基础上，循环阵列波导光栅实现不同波长信号的循环路由分配，继而，通过第二级延时波导实现二级时间交织，并通过调节微环加权阵列中微环实现不同载波信号的卷积核系数加权，最后，通过平衡探测器阵列将光信号转为电信号，平衡探测器阵列输出电信号串联求和得到的电信号经过采集与数据重组即可完成卷积运算，得到特征信号。
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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: H01L25/16 , G06N3/048 , G06N3/0464
Abstract: 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: B01L3/00 , G01N21/3586 , B81B7/02
Abstract: 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：CN115138405A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210642634.1
申请日：2022-06-08
IPC: B01L3/00 , G01N21/3586 , B81B7/02
Abstract: 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：CN118915244B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411003780.5
申请日：2024-07-25
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片及制备方法，所述片上系统集成芯片包括集成在衬底上的激光器、无源波导、单向载流子探测器和波拓扑光子晶体亚毫米波波导；拓扑光子晶体亚毫米波波导由两个其上设有周期性排布圆形气孔阵列的光子晶体平板拼接得到并形成拓扑边界态；激光器产生的两束单模激光传输到无源波导后通过多模干涉耦合器耦合并传输到单向载流子探测器中，在单向载流子探测器中将耦合后的激光通过拍频产生亚毫米波并传输到拓扑光子晶体亚毫米波波导，通过拓扑边界态实现亚毫米波的无背向散射传输。本发明能够提供宽频带、低损耗且高度集成、结构紧凑、转换效率高的亚毫米波波源，实现高性能亚毫米波产生和传输。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117270100B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202311182513.4
申请日：2023-09-14
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种实现储备池循环网络的单片光子集成芯片，包括第一激光器、降维层、储备池循环层和非线性层，第一激光器用于将每组M维向量数据通过电调制方法加载到光信号上；降维层用于将输入信号分成N路，对每路信号进行幅度调制以赋予嵌入权重得到乘积向量，微环调控输入信号使得各分量进行加和得到降维信号，对每路降维信号时间延迟后耦合得到每组单路输出降维信号；储备池循环层用于将当前组单路输出降维信号和上一组结果信号进行耦合后电调制得到当前组输出信号；非线性层用于将当前组输出信号载有的输出向量进行非线性变换得到当前组结果信号。该单片光子集成芯片实现了储备池循环网络的全光域内计算，降低了损耗，提高了计算效率。
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公开(公告)号：CN117270100A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311182513.4
申请日：2023-09-14
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种实现储备池循环网络的单片光子集成芯片，包括第一激光器、降维层、储备池循环层和非线性层，第一激光器用于将每组M维向量数据通过电调制方法加载到光信号上；降维层用于将输入信号分成N路，对每路信号进行幅度调制以赋予嵌入权重得到乘积向量，微环调控输入信号使得各分量进行加和得到降维信号，对每路降维信号时间延迟后耦合得到每组单路输出降维信号；储备池循环层用于将当前组单路输出降维信号和上一组结果信号进行耦合后电调制得到当前组输出信号；非线性层用于将当前组输出信号载有的输出向量进行非线性变换得到当前组结果信号。该单片光子集成芯片实现了储备池循环网络的全光域内计算，降低了损耗，提高了计算效率。
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公开(公告)号：CN118915244A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411003780.5
申请日：2024-07-25
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种高性能亚毫米波产生传输片上系统集成芯片及制备方法，所述片上系统集成芯片包括集成在衬底上的激光器、无源波导、单向载流子探测器和波拓扑光子晶体亚毫米波波导；拓扑光子晶体亚毫米波波导由两个其上设有周期性排布圆形气孔阵列的光子晶体平板拼接得到并形成拓扑边界态；激光器产生的两束单模激光传输到无源波导后通过多模干涉耦合器耦合并传输到单向载流子探测器中，在单向载流子探测器中将耦合后的激光通过拍频产生亚毫米波并传输到拓扑光子晶体亚毫米波波导，通过拓扑边界态实现亚毫米波的无背向散射传输。本发明能够提供宽频带、低损耗且高度集成、结构紧凑、转换效率高的亚毫米波波源，实现高性能亚毫米波产生和传输。
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公开(公告)号：CN115472603A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211046551.2
申请日：2022-08-30
Abstract: 本发明公开了一种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：CN115358366A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202210854128.9
申请日：2022-07-13
Abstract: 本公开涉及光子计算技术领域，尤其涉及一种光学神经网络中的卷积运算层的加速系统。该系统包括：光源阵列、第一调制器阵列、第一光开关、第二调制器、第二光开关、延迟器阵列、波分复用器和光电探测器；其中，第一调制器阵列，用于将卷积核矩阵中的元素分别调制到至少一种波长的光信号中；第一光开关，用于将至少一种波长的第一调制光信号按预设时序进行排布，得到第一合波光信号，并按照输入信号矩阵中的元素数量，在时间上重复第一合波光信号；第二调制器，用于将输入信号矩阵中的元素分别调制到第二合波光信号中；第二光开关，用于将第二合波调制光信号分解为至少一种波长的第二调制光信号。采用上述方案的本公开可以提高系统使用时的便利性。
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