[发明专利]一种光学数值全加器、光学数值全加方法及装置

权利要求书

1.一种光学数值全加器，其特征在于，包括：

进行级联的至少两个光学全加单元，所述至少两个光学全加单元中的各光学全加单元包括：光输入端、用于输入待相加信号的信号输入端、至少一个低位进位信号输入端、用于输出相加结果的信号输出端、至少一个高位进位信号输出端、至少一条光波导和基于光学导向逻辑的光开关；

所述进行级联的至少两个光学全加单元中，任一个光学全加单元的所述至少一个高位进位信号输出端与其下一级的光学全加单元的所述至少一个低位进位信号输入端相连；

至少一个光电转换器；

所述各光学全加单元包括用于输入低位进位电信号的一个所述低位进位信号输入端、用于输出高位进位光信号的一个所述高位进位信号输出端；

所述进行级联的至少两个光学全加单元中，任一个光学全加单元的所述高位进位信号输出端与一个光电转换器的一端相连，所述光电转换器的另一端与下一级光学全加单元的所述低位进位信号输入端相连，所述光电转换器用于将所述高位进位信号输出端输出的结果转换成电信号输出至所述下一级光学全加单元的所述低位进位信号输入端。

2.如权利要求1所述的光学数值全加器，其特征在于，所述各光学全加单元还包括：光分束器、光合束器。

3.如权利要求1所述的光学数值全加器，其特征在于，所述各光学全加单元具体包括两个信号输入端，其中一个信号输入端用于输入第一待相加电信号，另一个信号输入端用于输入第二待相加电信号。

4.如权利要求3所述的光学数值全加器，其特征在于，所述第一待相加电信号和所述第二待相加电信号均为多位二进制数；

所述各光学全加单元用于按照位数从低到高的顺序，对所述第一待相加电信号和所述第二待相加电信号的每一位以及低位进位信号分别进行相加以获得相加结果和高位进位信号。

5.如权利要求1-4任意一项所述的光学数值全加器，其特征在于，所述光开关为微环谐振器开关或马赫曾德干涉仪MZI开关。

6.如权利要求1-4任意一项所述的光学数值全加器，其特征在于，所述至少一条光波导、光分束器、光合束器和光开关中的光学结构为硅、绝缘衬底上的硅SOI或III-V族化合物中的任一种。

7.一种光学数值全加器，其特征在于，包括：

进行级联的至少两个光学全加单元，所述至少两个光学全加单元中的各光学全加单元包括：光输入端、用于输入待相加信号的信号输入端、至少一个低位进位信号输入端、用于输出相加结果的信号输出端、至少一个高位进位信号输出端、至少一条光波导和基于光学导向逻辑的光开关；

所述进行级联的至少两个光学全加单元中，任一个光学全加单元的所述至少一个高位进位信号输出端与其下一级的光学全加单元的所述至少一个低位进位信号输入端相连；

所述各光学全加单元包括分别用于输入第一低位进位光信号和第二低位进位光信号的两个所述低位进位输入端、分别用于输出第一高位进位光信号和第二高位进位光信号的两个所述高位进位输出端，所述第一低位进位光信号和第二低位进位光信号的组合表示低位进位，所述第一高位进位光信号和第二高位进位光信号的组合表示高位进位；

所述进行级联的至少两个光学全加单元中，任一个光学全加单元的输出所述第一高位进位光信号的高位进位输出端与其下一级的所述输入第一低位进位光信号的低位进位输入端相连，输出所述第二高位进位光信号的高位进位输出端与其下一级的所述输入第二低位进位光信号的低位进位输入端相连。

8.如权利要求7所述的光学数值全加器，其特征在于，所述光开关为微环谐振器开关或马赫曾德干涉仪MZI开关。

9.如权利要求7或8所述的光学数值全加器，其特征在于，所述至少一条光波导、光分束器、光合束器和光开关中的光学结构为硅、绝缘衬底上的硅SOI或III-V族化合物中的任一种。