[发明专利]一种光学电路、光信号处理方法、装置及可读存储介质

说明书

本申请公开了一种光学电路、光信号处理方法、装置、设备及可读存储介质，该光学电路包括：第一MZI的一个光输出端连接第三MZI的一个光输入端；第二MZI的一个光输出端连接第三MZI的另一个光输入端；第一MZI的两个光输入端，及第二MZI的两个光输入端分别接入与2乘2卷积待乘序列对应的光信号；第一MZI、第二MZI和第三MZI分别对自身的输入光信号进行移相，以进行卷积计算；第三MZI的一个光输出端输出携带卷积结果的光信号。本申请所提供的光学电路中MZI的数量更少，结构更为简单，相比Gridnet方式实现的2x2的卷积运算能省掉一半的时间损耗和器材损耗，能够加快卷积计算速度，还可以简化光学器件结构。

技术领域

本申请涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种光学电路、光信号处理方法、装置及可读存储介质。

背景技术

近年来，人们对光计算技术的需求迅速增加。光计算可以分为模拟光计算和数字光计算。模拟光计算最典型的一个例子就是傅立叶运算，在图像处理等领域需要运用傅立叶变换相关的计算，如卷积计算。用传统计算机来计算傅立叶变换是非常消耗计算量的，而光通过透镜的过程，本身就是一次傅立叶变换的过程，这个过程几乎完全不需要时间。数字光计算是利用光和光学器件组合形成经典的逻辑门，构建类似传统数字电子计算原理的计算系统，通过复杂的逻辑门组合操作实现计算。

通过MZI(Mach–Zehnder interferometer，马赫曾德尔干涉仪)实现光运算的方式具有易于控制的特点，是现今工业界采用最多的方法，而相应的基于MZI的ONN(opticalneural network，光子神经网络)中卷积的实现方式即是其中的研究热点。基于Gridnet(常见MZI链接的一种方式，基于Gridnet网络结构的思路来做运算)方式的MZI卷积实现方式，每实现一个2x2的卷积运算需要使用6个MZI器件。在图像处理等领域，卷积计算的量往往较大，每一个2x2的卷积运算需要使用6个MZI器件，则要实现大量的卷积计算往往需要大量时间或大量MZI器件的叠加。而无论是耗费大量时间无法达到快速处理的效率，而叠加大量MZI器件，则会使得整体计算系统庞大而复杂，不利用实现。

综上所述，如何有效地解决卷积计算等问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种光学电路、光信号处理方法、装置及可读存储介质，在该光学电路中仅需3个MZI，便可实现2x2的卷积运算，显然，该光学电路相比Gridnet方式实现的2x2的卷积运算能省掉一半的时间损耗和器材损耗，不仅可以加快卷积计算速度，还可以简化光学器件结构。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种光学电路，包括：

第一MZI的一个光输出端连接第三MZI的一个光输入端；

所述第二MZI的一个光输出端连接所述第三MZI的另一个光输入端；

所述第一MZI的两个光输入端，及所述第二MZI的两个光输入端分别接入与2乘2卷积待乘序列对应的光信号；

所述第一MZI、所述第二MZI和所述第三MZI分别对自身的输入光信号进行移相，以进行卷积计算；

所述第三MZI的一个光输出端输出携带卷积结果的光信号。

优选地，包括：

所述第一MZI、所述第二MZI和所述第三MZI均包括第一光输入端、第二光输入端、第一光输出端和第二光输出端；