[发明专利]光子处理器架构

权利要求书

1.一种被配置成执行矩阵乘法的光子处理器，所述光子处理器包括：

被配置成产生指示第一输入值的第一输入信号的第一编码器和被配置成产生指示第二输入值的第二输入信号的第二编码器；

第一乘法器，被配置成基于所述第一输入信号产生指示所述第一输入值与第一矩阵值的第一乘积的第一输出信号；

第二乘法器，被配置成基于所述第二输入信号产生指示所述第二输入值与第二矩阵值的第二乘积的第二输出信号；

光学加法器，被配置成接收光并且基于所述第一输出信号和所述第二输出信号产生指示所述第一乘积与所述第二乘积的和的累积信号；以及

接收器，被配置成基于所述累积信号产生指示所述和的输出值。

2.根据权利要求1所述的光子处理器，其中，所述光学加法器包括第一光学移相器和第二光学移相器，并且其中，所述光子处理器还包括数字控制器，所述数字控制器被配置成：

基于所述第一输出信号控制所述第一光学移相器，以及

基于所述第二输出信号控制所述第二光学移相器。

3.根据权利要求2所述的光子处理器，其中，所述第一光学移相器和所述第二光学移相器光学地串联连接。

4.根据权利要求2所述的光子处理器，其中，所述光学加法器还包括耦接至所述第二光学移相器的相干检测器。

5.根据权利要求4所述的光子处理器，其中，所述光学加法器还包括第一波导和第二波导，其中，所述第一光学移相器和所述第二光学移相器内置在所述第一波导中，并且其中，所述第一波导和所述第二波导被提供作为所述相干检测器的输入端。

6.根据权利要求5所述的光子处理器，其中，所述光学加法器还包括耦接至所述第一波导和所述第二波导的分束器。

7.根据权利要求1所述的光子处理器，其中：

所述第一编码器是第一光学编码器，其使得所述第一输入信号是第一光学输入信号，并且

所述第二编码器是第二光学编码器，其使得所述第二输入信号是第二光学输入信号。

8.根据权利要求7所述的光子处理器，其中：

所述第一乘法器包括第一可调制检测器，其使得所述第一输出信号是第一电输出信号，并且

所述第二乘法器包括第二可调制检测器，其使得所述第二输出信号是第二电输出信号。

9.根据权利要求8所述的光子处理器，其中，所述第一可调制检测器具有可调制响应度，其中，所述第一可调制检测器被配置成通过基于所述第一矩阵值设置所述可调制响应度而产生所述第一输出信号。

10.根据权利要求8所述的光子处理器，其中，所述第一可调制检测器具有可调制增益，其中，所述第一可调制检测器被配置成通过基于所述第一矩阵值设置所述可调制增益而产生所述第一输出信号。

11.根据权利要求1所述的光子处理器，其中：

所述第一编码器是第一电子编码器，其使得所述第一输入信号是第一电输入信号，并且

所述第二编码器是第二电子编码器，其使得所述第二输入信号是第二电输入信号。

12.根据权利要求11所述的光子处理器，其中，所述第一乘法器包括吉尔伯特单元。

13.根据权利要求1所述的光子处理器，还包括被配置成产生波长小于1.1μm的光的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。

14.根据权利要求13所述的光子处理器，其中，所述光学加法器形成于硅基板上，并且其中，所述硅基板包括被配置成将波长小于1.1μm的光耦合至所述光学加法器的硅氮化物波导。

15.根据权利要求1所述的光子处理器，其中，所述输出值等于所述和。