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[发明专利]一种结合波分复用和MZI级联网络的矩阵运算加速器-CN202310642207.8在审
发明人：潘炜炜;姚偌云;宫敏;彭张皖;吉晨 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本申请提出了一种结合波分复用和MZI级联网络的矩阵运算加速器，涉及光学神经网络领域，包括：输入信号层，用于通过马赫曾德尔干涉仪阵列实现光信号的矩阵运算；权重信号层，用于为微环调制器阵列施加电信号，以调节权重信号；求和层，用于将不同波长的光信号经过权重信号的作用结果分离开；非线性层，用于通过光电探测器阵列将光信号转换为电信号，在电域内实现非线性激活函数。本申请通过在MZI级联形成的网络中通过引入N个不同的波长使得每次实现执行矩阵运算的次数扩大N倍，有利于执行高速的卷积运算，且由于微环调制器的尺寸相对较小，能有效增加MZI级联网络计算的能效与面积比。
一种结合波分复用 mzi 级联网络矩阵运算加速器

[发明专利]一种基于多模干涉仪以及相干检测的神经网络加速器-CN202310556058.3在审
发明人：潘炜炜;陈锦华;姚偌云;彭张皖;熊婉姝;宫敏;吉晨 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本申请提出了一种基于多模干涉仪以及相干检测的神经网络加速器，涉及光学神经网络领域，包括半导体激光器、多模干涉仪模块、耦合器模块与平衡探测器模块，其中，半导体激光器模块提供光信号；多模干涉仪模块将光信号分为多路，并调节光信号的相位，输出处理光信号与参考光信号；耦合器模块用于实现处理光信号与参考光信号的相干检测，并将处理光信号与参考光信号耦合到同一波导；平衡探测器模块将在同一波导中传输的处理光信号与参考光信号进行拍频，并将拍频后的光信号转换为电信号，作为人工神经网络下一层的输入信号。本申请通过引入多模干涉仪，且在多模干涉区域内引入电极，结合相干检测，实现复数域内的神经网络，从而增强网络的拟合能力。
一种基于干涉仪以及相干检测神经网络加速器

[发明专利]一种基于光频梳以及双微环调制器的光子处理器-CN202310640153.1在审
发明人：潘炜炜;熊婉姝;宫敏;姚偌云;彭张皖;吉晨 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本申请提出了一种基于光频梳以及双微环调制器的光子处理器，涉及光子器件领域，包括：光信号层，生成多个包含等间距分隔波长分量的光频梳信号，并将经处理后产生的光信号均匀分配；输入信号层，通过对马赫曾德尔调制器阵列施加电信号，使其输出的光信号执行输入张量的映射；权重信号层，将权重张量作为双微环调制器阵列的电信号输入，与输入信号层作用以执行矩阵运算或卷积运算；矩阵运算求和层，用于在执行矩阵运算时将不同波长的光信号相加；卷积运算求和层，用于在执行卷积运算时，将处于不同时间段内的光信号耦合到合路器执行求和运算，并将求和后的光信号转换为电信号。本申请能够实现大规模的矩阵和卷积运算，且结构具有可扩展性。
一种基于光频梳以及双微环调制器光子处理器

[发明专利]基于光频梳和微环调制器的光学现场可编程逻辑门阵列-CN202310551621.8在审
发明人：潘炜炜;彭张皖;宫敏;姚偌云;吉晨 -专利权人：浙江大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G02F3/00 文献下载
摘要：本申请提出了一种基于光频梳和微环调制器的光学现场可编程逻辑门阵列，涉及光学可编程逻辑门阵列技术领域，其中，该光学现场可编程逻辑门阵列包括：光频梳，用于生成频率间隔相同的多波长光信号；分束器，用于将光信号均分成N路作为微环调制器阵列的输入；微环调制器阵列，用于对输入的光信号进行调制，其调制过程由微环调制器实现，并输出经过微环调制器调制的光信号；光电探测器阵列，用于探测经过微环调制器调制的光信号的功率。本申请能够实现更加紧凑的光学现场可编程逻辑门阵列的网络结构，并且能够实现对于光学现场可编程逻辑门阵列的每个基本组成单元的信号的监控。
基于光频梳调制器光学现场可编程逻辑门阵列

[发明专利]一种紧凑型马赫泽德调制器芯片-CN202310306957.8在审
发明人：姚偌云;彭张皖;徐廷廷;熊婉姝;吉晨 -专利权人：浙江大学;之江实验室
申请日： 2023-03-21 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G02F1/21 文献下载
摘要：本公开涉及光通信技术领域，尤其涉及一种紧凑型马赫泽德调制器芯片。其中，该芯片包括：光波导结构，光波导结构构成马赫泽德干涉仪，马赫泽德干涉仪包括两个调制臂，每个调制臂均包括波导布拉格光栅；两个集总式高频电极，集总式高频电极一一对应设置在波导布拉格光栅的上方，且集总式高频电极接触并覆盖波导布拉格光栅。采用本公开可以减小芯片尺寸，提高调制器芯片集成度，降低半波电压，提高调制效率，且降低光插入损耗和光传输损耗。
一种紧凑型马赫调制器芯片

[发明专利]基于光频梳实现卷积神经网络的单片光子集成芯片-CN202211046551.2有效
发明人：熊婉姝;潘炜炜;李玉苗;姚偌云;彭张皖;吉晨 -专利权人：浙江大学;之江实验室
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H01L25/16 文献下载
摘要：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。
基于光频梳实现卷积神经网络单片光子集成芯片

[发明专利]用于液相生物检测的太赫兹微流控片上系统-CN202210642634.1有效
发明人： 彭张皖;熊婉姝;李玉苗;郭乾文;姚偌云;吉晨;池超旦 -专利权人：浙江大学;之江实验室
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B01L3/00 文献下载
摘要：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。
用于相生检测赫兹微流控片上系统

[发明专利]一种电光调制器和光收发模块-CN202310202674.9在审
发明人：姚偌云;彭张皖;徐廷廷;应小俊;吉晨 -专利权人：浙江大学;之江实验室
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G02F1/035 文献下载
摘要：本公开提出一种电光调制器和光收发模块，其中，电光调制器包括：基底；耦合单元，耦合单元设置在基底上，耦合单元用于将输入光分束成第一光信号和第二光信号，并使第一光信号和第二光信号沿相反方向传导后耦合成输出光；调制单元，调制单元设置在基底上，且调制单元位于第一光信号和第二光信号的传导路径上，调制单元用于根据输入的电信号调节第一光信号与第二光信号之间的相位差，以调制输出光的强度。在本公开的一种电光调制器和光收发模块中，使得电光调制长度能够设置较短，从而有效减小了电光调制器的集成尺寸，提高了电光调制器的集成度。
一种电光调制器收发模块

[发明专利]光学神经网络中的卷积运算层的加速系统-CN202210854128.9在审
发明人：熊婉姝;潘炜炜;李玉苗;姚偌云;彭张皖;吉晨 -专利权人：浙江大学;之江实验室
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：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。
光学神经网络中的卷积运算加速系统

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