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[发明专利]基于DFB-SA激光器的单片集成光子脉冲神经元实现方法-CN202310387711.8在审
发明人：项水英;张雅慧;郭星星;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-04-12 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于DFB‑SA的单片集成光子脉冲神经元实现方法，包括：对DFB‑SA激光器进行功率测试，以确定DFB‑SA激光器的工作电压和偏置电流范围；对DFB‑SA激光器进行光谱测试，以确定DFB‑SA激光器的自身波长范围；根据DFB‑SA激光器的自身波长范围确定需注入的光信号波长范围；基于确定的偏置电流范围向DFB‑SA激光器的增益区施加偏置电流，同时基于确定的工作电压向DFB‑SA激光器的SA区施加反向偏置电压，并在上述条件下，按照确定的注入光信号波长范围向DFB‑SA激光器注入光信号，观察DFB‑SA激光器的输出光谱，以确定与待处理目标对应的注入光信号波形，从而实现光子脉冲神经元的功能。该方法实现方式简单，降低了系统复杂度和功耗，且具有较高的输出功率。
基于 dfb sa 激光器单片集成光子脉冲神经元实现方法

[发明专利]单片集成DFB-SA同时实现脉冲激活和突触权重的方法-CN202310436989.X在审
发明人：项水英;张雅慧;郭星星;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本发明公开了单片集成DFB‑SA同时实现脉冲激活和突触权重的方法，包括：在对DFB‑SA的饱和吸收区进行反向电压偏置的条件下，通过调节DFB‑SA的外部光注入以及对DFB‑SA的增益电流进行时变调整，以在单片集成DFB‑SA上同时实现非线性脉冲激活和突触线性加权；其中，所述增益电流中包含静态偏置电流和时变电流；DFB‑SA的兴奋性阈值随所述增益电流的增加而降低、DFB‑SA的不应期随所述增益电流的增加而减小，DFB‑SA的时域累积特性通过所述增益电流控制；所述时变电流用于形成突触权重。基于本发明的方法可在光域直接实现SNN的非线性脉冲激活，并减少SNN网络中线性加权器件的使用。
单片集成 dfb sa 同时实现脉冲激活突触权重方法

[发明专利]基于信号信标一体化集成芯片的空间激光通信收发系统-CN202310196310.4在审
发明人：李密;张越行;苏致元;施跃春;陈向飞 -专利权人：南京大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H04B10/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于信号信标一体化集成芯片的空间激光通信收发系统，包括发射子系统与接收子系统；所述发射子系统集成芯片与发射天线；所述集成芯片包括InP基底、生成在InP基底上的第一信号光激光器、第二信号光激光器、信标光激光器、合波器和EA调制器，以及集成在InP基底底部的TEC温控电路；所述接收子系统包括接收天线、分光片、窄带滤光片、聚焦透镜、光电探测器、接收终端、反射镜、CCD相机、数控板和步进电机。本发明很大程度上压缩了发射子系统的体积及功耗，可以有效降低空间激光通信系统终端的负载压力；此外，第二信号光激光器作为备份信号光激光器的使用也可以很大程度上提升通信系统的可靠性。
基于信号信标一体化集成芯片空间激光通信收发系统

[发明专利]一种基于REC激光器阵列的多信道功率均衡光发射系统-CN202211365018.2在审
发明人：李密;汪学;冯元;李博宇;宋跃江;施跃春;陈向飞 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于REC激光器阵列的多信道功率均衡光发射系统，包括2n个REC激光器、n个放大单元、分束器、光电探测器和SOA控制电路。本发明采用REC阵列激光器芯片多级集成SOA来实现功率均衡控制，通过多级SOA协同放大实现功率均衡控制。该方法利用REC阵列激光器芯片波长精度高以及多路输出的优势，满足波分复用通信系统的要求，成本也相对低廉，未来有望大规模应用于相干通信系统中。
一种基于 rec 激光器阵列信道功率均衡发射系统

[发明专利]一种基于两段式半导体激光器的电注入编码装置及方法-CN202211312103.2在审
发明人：张雅慧;项水英;郭星星;郑殿壮;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-10-25 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明公开一种基于两段式半导体激光器的电注入编码装置及方法，该装置包括：包含增益区和吸收区、根据增益区信号和/或吸收区信号进行频率编码或时空编码的激光器；控制激光器温度的控制器；输出电流信号的电流源；向增益区提供待编码信号的现场可编程逻辑门阵列；将电流信号和待编码电信号加载至增益区的偏置器；提供电压信号的电压源；向吸收区提供待编码信号的现场可编程逻辑门阵列；将电压信号和待编码信号加载至吸收器区的偏置器；与激光器和可调光衰减器连接的光隔离器；和光谱仪连接的可调光衰减器；将编码光信号分为两路光的光耦合器；将一路光转换为电信号的光电探测器；对电信号测量的示波器；对另一路光测量的光谱仪。
一种基于段式半导体激光器注入编码装置方法

[发明专利]相干系统中用于本振光源的REC阵列可调谐激光器系统-CN202211280828.8在审
发明人：李密;陈纪笋;苏致元;施跃春;陈向飞 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H01S5/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种相干系统中用于本振光源的REC阵列可调谐激光器系统，包括REC激光器阵列、波导分束器、光滤波器组、波长检测模块、波导耦合器、光电探测器、中频补偿模块、测频电路、波长切换控制模块、以及TEC散热器。本发明提出的REC阵列可调谐激光器系统相较于传统本振光源具有窄线宽，快速可调谐等优势，基于REC激光器阵列输出不同频率的窄线宽激光，凭借波长检测模块、测频电路及中频补偿模块的联动控制，实现相干光波长与信号光的微米量级适配，使得中频信号恒定输出，解决定值中频稳定问题。
相干系统用于光源 rec 阵列调谐激光器

[发明专利]基于光子引线键合的泵浦中红外光源发生装置-CN202211288434.7在审
发明人： 施跃春;彭程;陈向飞;李密;张益昕 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H01S5/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光子引线键合的泵浦中红外光源发生装置，包括：热沉衬底、泵浦光源发生部、中红外波段增益光纤和耦合光波导；热沉衬底表面形成有沟槽；泵浦光源发生部和中红外波段增益光纤嵌设在沟槽内；耦合光波导的两端连接泵浦光源发生部的输出端和中红外波段增益光纤的输入端。本发明采用光子引线获得的聚合物光波导，作为泵浦光源与增益光纤的耦合光波导，一方面避开了现有技术中复杂的泵浦光束准直系统与微透镜组耦合系统，另一方面提高了泵浦光的耦合效率，最低耦合损耗低至平均0.73dB。
基于光子引线泵浦中红外光源发生装置

[发明专利]一种基于单个环形结构的中红外光栅耦合器及其仿真方法-CN202211492660.7在审
发明人：朱晓军;李帅;潘泳全;孙昂;刘文;章国安;杨永杰;施跃春;王小彬 -专利权人：南通大学
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G02B6/124 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于单个环形结构的中红外光栅耦合器及其仿真方法，属于光栅耦合技术领域。解决了现有硅上锗(Ge‑on‑Si)平台光栅耦合效率低的问题。其技术方案为：耦合器由硅衬底、宽锗波导、锗材料均匀锥形光栅、入射光纤、锗材料环形结构、输出窄锗波导组成；仿真方法包括以下步骤：S1、设计光栅的周期和占空比；S2、光栅耦合器建模；S3、优化不同入射角度下的耦合效率；S4、优化环形结构不同内半径下的耦合效率；S5、优化环形结构不同外半径下的耦合效率；S6、优化环形结构不同位置下的耦合效率；S7、优化环形结构不同开口角度下的耦合效率。本发明的有益效果为：提高了Ge‑on‑Si光栅耦合器的耦合效率。
一种基于单个环形结构红外光栅耦合器及其仿真方法

[发明专利]一种基于双波长光脉冲注入FP-SA实现非线性神经计算的装置-CN202211355860.8在审
发明人：项水英;宋紫薇;高爽;郭星星;张雅慧;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G06N3/049 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于双波长光脉冲注入FP‑SA实现非线性神经计算的装置，包括：光波产生模块、耦合模块、光环形器和FP‑SA；其中，光波产生模块用于产生两个波长不同的非相干光载波，并根据光波产生模块中的任意波形发生器产生的两路电脉冲信号，形成两个非相干光脉冲信号；耦合模块用于对两个非相干光脉冲信号进行耦合，得到组合后的第一光脉冲信号；第一光脉冲信号通过光环形器进入FP‑SA；FP‑SA用于对第一光脉冲信号进行非线性响应实现非线性计算，表征非线性计算结果的第二光脉冲信号通过光环形器对外输出。本发明可以缓解相干波长光注入光源的光功率需求，能够与大规模突触阵列相结合，实现大规模非相干光子脉冲神经网络。
一种基于波长脉冲注入 fp sa 实现非线性神经计算装置

[发明专利]一种发射太赫兹信号的混合集成系统及其芯片-CN202211289159.0在审
发明人： 施跃春;姚璐;陈向飞;李密;张益昕 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： H04B10/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种发射太赫兹信号的混合集成系统及其芯片，包括芯片本体，以及集成在芯片本体上的激光器模块、y波导合波模块和高速大带宽探测器模块，即高速大带宽PD模块；激光器模块的数量为两个，两个激光器模块通过y波导合波模块与高速大带宽PD模块连接，两个激光器模块输出信号到y波导合波模块中实现混频，并通过高速大带宽PD模块对混频后的信号进行处理，输出太赫兹信号。本发明产生信号频率范围广、可稳定发射且可实现信号的连续调制，其特性在于使用两个激光器拍频打到高速大带宽PD器件中，以产生稳定且可调的太赫兹信号，使用光子引线键合，即PWB技术精准集成，光耦合效率高。
一种发射赫兹信号混合集成系统及其芯片

[发明专利]一种基于边模光注入DFB的光子脉冲神经元实现方法-CN202211217958.7在审
发明人：项水英;张雅慧;郭星星;高爽;马雨欣;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于边模光注入DFB的光子脉冲神经元实现方法，包括：设置DFB工作在目标偏置电流；向DFB注入目标功率的光调制信号，以使DFB被激发出神经元特性对光调制信号进行非线性响应运算，并使DFB输出光子脉冲神经元的运算结果；目标偏置电流大于DFB的激发阈值电流；光调制信号的载波为目标波长的CW信号，且光调制信号携带的调制信息以CW信号的瞬时功率下降来表示；目标波长与目标边模波长之间的距离为0nm～0.2nm，目标边模波长是从DFB在自由运行状态下输出的若干个边模波长中所选取的；目标功率至少确保CW信号能够使DFB进入注入锁定状态。本发明为实现光域的非线性计算提供了较好的解决方案。
一种基于边模光注入 dfb 光子脉冲神经元实现方法

[发明专利]基于MZI阵列和FP-SA的光脉冲神经网络实现装置-CN202210944919.0在审
发明人：项水英;赵思婷;宋紫薇;张雅慧;郭星星;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-08-08 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本发明公开了基于MZI阵列和FP‑SA的光脉冲神经网络实现装置，包括：光编码模块包括N个突触前神经元；光响应输出模块包括N个突触后神经元；神经元均为FP‑SA，N≥1；光突触模块包括顺次级联的第一MZI子网络、MZI阵列及第二MZI子网络，形成一个具有N输入、N输出的MZI网络；第一MZI子网络和第二MZI子网络均包括N(N‑1)/2个呈预设架构排布的MZI，MZI阵列包括N个并行排布的MZI；光突触模块中各MZI的相位参数是通过对一N×N的权重矩阵进行奇异值分解、以及基于分解得到的酉矩阵做相关求解处理得到的。权重矩阵根据光脉冲神经网络任务设置并经预训练得到，用于实现光编码模块及光响应输出模块之间的权重传递。
基于 mzi 阵列 fp sa 脉冲神经网络实现装置

[发明专利]基于两段式法布里珀罗激光器实现光子脉冲神经元的方法-CN202210887005.5在审
发明人：项水英;施跃春;张雅慧;郭星星;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-07-26 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于两段式法布里珀罗激光器实现光子脉冲神经元的方法，包括：向FP‑SA施加偏置电信号，并向FP‑SA输入非相干光子脉冲信号，以利用FP‑SA被激发出的神经元特性对非相干光子脉冲信号进行响应处理，实现光子脉冲神经元的功能；其中，偏置电信号包括：施加于FP‑SA的增益区的增益区电流，以及施加于FP‑SA的饱和吸收区的反偏电压；该增益区电流不超过该反偏电压对应的调Q脉冲阈值且足以促使FP‑SA进入激发状态下工作；调Q脉冲阈值被定义为：在无外光输入以及给定的反偏电压的条件下，FP‑SA被激发出调Q脉冲状态的最小增益区电流。利用本发明实现的光子脉冲神经元在各方面性能均表现较佳。
基于段式法布里珀罗激光器实现光子脉冲神经元方法

[发明专利]基于FP-SA和MZM的相干光子脉冲神经网络装置-CN202210887038.X在审
发明人：项水英;郑殿壮;郭星星;张雅慧;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-07-26 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于FP‑SA和MZM的相干光子脉冲神经网络装置，包括：DQPSK MZM，用于接收两路电脉冲信号，通过两个MZM对两路电脉冲信号分别进行电光转换并同时为转换的每路光子脉冲信号均赋予权重；通过0相移的移相器以及输出端用于合路的光耦合器对被赋予权重后的两路光子脉冲信号进行求和，得到表征加权求和结果的第一光信号；第一光信号通过光环形器进入，FP‑SA对第一光信号进行非线性响应实现非线性运算，表征非线性运算结果的第二光信号通过光环形器对外输出。基于本发明提供的该装置可以实现具有更高处理线性速率、易于实现产业化应用及权重参数可重构的光子脉冲神经网络。
基于 fp sa mzm 相干光子脉冲神经网络装置

[发明专利]基于脉冲编码可学习SNN的目标跟踪方法及电子设备-CN202211084460.8在审
发明人：项水英;张涛;蒋树庆;张雅慧;郭星星;施跃春;郝跃 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脉冲编码可学习SNN的目标跟踪方法，包括：将视频分解为多帧图像，并将第一帧图像变换到第一尺度，以及将其他帧图像变换到第二尺度，得到视频帧序列；基于脉冲神经网络模型对视频帧序列进行目标跟踪；该模型是对SiamFC++网络进行改造得到的，改造方式为将SiamFC++网络中的backbone替换为一前端网络；该前端网络包括两个分支，每个分支均包括脉冲编码模块、脉冲特征提取模块以及求点火率模块，脉冲编码模块用于将图像编码为由二进制数组成的五维编码向量；脉冲特征提取模块用于从五维编码向量中提取脉冲特征；求点火率模块用于从脉冲特征中去除时间维度t。本发明利用SNN实现了目标跟踪。
基于脉冲编码学习 snn 目标跟踪方法电子设备

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