[发明专利]光学突触

权利要求书

1.用于光学神经网络的集成光学电路，所述光学电路被配置为：

处理相位编码的光学输入信号；以及

为了根据所述相位编码的光学输入信号来提供相位编码的光学输出信号，所述相位编码的光学输出信号相对于所述相位编码的光学输入信号模拟突触功能。

2.根据权利要求1所述的集成光学电路，其中，所述集成光学电路被配置为：

将所述相位编码的光学输入信号转换成振幅编码的信号；

执行所述振幅编码的信号的加权；以及

将所述加权的振幅编码的信号转换为所述相位编码的光学输出信号。

3.根据权利要求1所述的集成光学电路，还包括：

参考波导，所述参考波导被配置为承载光学参考信号；

输入波导，所述输入波导被配置为接收所述相位编码的光学输入信号，其中所述光学参考信号和所述光学输入信号之间的相位差表示所述相位编码的光学输入信号的相位；

输出波导；

光学干涉仪，所述光学干涉仪被配置为通过叠加将所述光学参考信号和所述光学输入信号转换为干涉信号；

可调谐衰减器，所述可调谐衰减器被配置为执行所述干涉信号的加权得到加权干涉信号；以及

相移设备，所述相移设备被配置为通过根据所述加权干涉信号在所述光学参考信号中引起相移，将所述加权干涉信号转换为所述相位编码的光学输出信号。

4.根据权利要求3所述的集成光学电路，其中，所述相位编码的光学输出信号包括相对于所述光学参考信号在预定范围内的相移。

5.根据权利要求4所述的集成光学电路，其中，所述预定范围是0°至180°之间的范围。

6.根据权利要求1所述的集成光学电路，其中，所述光学电路被配置为根据所述突触的加权因子来执行可变相移。

7.根据权利要求1所述的集成光学电路，包括功率归一化单元，所述功率归一化单元被配置为对所述相位编码的光学输出信号的输出功率进行归一化。

8.根据权利要求7所述的集成光学电路，其中，所述功率归一化单元包括放大器和饱和吸收器。

9.根据权利要求3所述的集成光学电路，其中，所述可调衰减器被实现为可调吸收器。

10.根据权利要求3所述的集成光学电路，其中，所述光学干涉仪包括单模干涉仪或多模干涉仪。

11.根据权利要求3所述的集成光学电路，其中，所述相移设备包括非线性材料，所述非线性材料提供非线性屈光度-折射率指数转换。

12.根据权利要求11所述的集成光学电路，其中所述非线性材料选自：BaTiO3、LiNbO3、铁电钙钛矿、具有非线性光学特性的聚合物、硫族化物和III-V族化合物半导体。

13.根据权利要求3所述的集成光学电路，其中，所述相移设备包括相变材料。

14.根据权利要求13所述的集成光学电路，其中，所述相变材料选自：VO2、V4O7、V6O11、V2O3、V6O13、V5O9、VO、V8O15、NbO2、Ti2O3、LaCoO3、Ti3O5、SmNiO3、NdNiO3、PrNiO3、Fe3O4和硫属化物。

15.根据权利要求3所述的集成光学电路，其中所述相移设备是等离子体色散调制器。