[发明专利]一种集成数字编码光学相干运算器及其方法

说明书

本发明公开了一种集成数字编码光学相干运算器及其方法，应用于微电子集成技术领域，包括：集成光波导，用以相干光信号的传输；电光调制器单元，对相干光信号的强度进行调制；光学混合器单元，接收电光调制器单元输出的经过强度调制的相干光信号和集成光波导输出的未经强度调制的相干光信号，将两路相干光信号进行相互干涉，并将干涉后的相干光信号通过光学混合器单元的输出端输出；光探测单元，接收光学混合器单元输出的干涉后的相干光信号，并对该相干光信号进行解调，输出结果。本发明制备基于光电子的高速位运算器，通过高速的电光调制器，实现信号的宽带高速运算；实现集成数字编码光相干运算，可以在人工智能等领域实现高速的位运算。

技术领域

本发明涉及微电子集成技术领域，更具体的说是涉及一种集成数字编码光学相干运算器及其方法。

背景技术

现阶段微电子处理器在进行超高速位运算过程中面临的时钟频率、热功耗和能效、电磁干扰等一系列限制和问题。

为解决这些问题，实现运算性能突破，提一种集成光学相干运算器及其方法，通过光电子器件的宽频带、高码率、低电磁干扰、易于操控等特点，制备基于光电子的高速位运算器，通过两路高速的电光调制器，实现两路信号的宽带高速运算，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种集成数字编码光学相干运算器及其方法，

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种集成数字编码光学相干运算器，包括：

一集成光波导，用以相干光信号的传输；以及

一电光调制器单元，所述电光调制器单元的输入端连接所述集成光波导的第一输出端，所述电光调制器单元接收所述集成光波导传输的相干光信号，并对该相干光信号的强度进行调制，将经过强度调制的相干光通过所述电光调制器单元的输出端输出；

一光学混合器单元，所述光学混合器单元的第一输入端连接所述电光调制器单元的输出端，所述光学混合器单元的第二输入端连接所述集成光波导的第二输出端；所述光学混合器单元接收所述电光调制器单元输出的经过强度调制的相干光信号和所述集成光波导输出的未经强度调制的相干光信号，将两路相干光信号进行相互干涉，并将干涉后的相干光信号通过所述光学混合器单元的输出端输出；

一光探测单元，所述光探测单元的输入端与所述光学混合器单元的输出端连接，所述光探测单元接收所述光学混合器单元输出的干涉后的相干光信号，并对该相干光信号进行解调，输出结果。

优选的，所述电光调制器单元包括至少两路电光调制器，用以将对相干光信号加载数字编码强度调制信号。

优选的，所述光探测单元将所述光学混合器单元输出的相干光信号转换为电信号，并输出该电信号。

优选的，所述集成光波导为介质材料制成。

一种集成数字编码光学相干运算方法，具体包括如下步骤：

S1、相干光信号通过所述集成光波导一路传输至所述电光调制器单元，另一路传输至所述光学混合器单元；

S2、所述电光调制器单元对输入的相干光信号加载高速电信号数据，实现对相干光信号强度调制，将调制后的相干光信号传输至所述光学混合器单元；

S3、所述光学混合器单元实现两路相干光信号汇合，将两路相干光信号进行相互干涉，实现两路信号高速运算，并将运算结果传输至所述光探测单元；

S4、所述光探测单元对接收到的相互干涉的相干光信号进行解调，将光信号转换为电信号，并输出结果。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：