[发明专利]一种可实现高精度光输入的光电计算装置及校准方法

说明书

本发明公开了一种可实现高精度光输入的光电计算装置及校准方法。其装置包括发光阵列、光电计算阵列和光学调制机构，发光阵列由多个发光单元周期性排列组成，光电计算阵列由多个光电计算单元周期性排列组成，光学调制机构用于对发光单元发出的光子进行调制；光电计算装置还包括辅助对准机构，辅助对准机构使得发光单元发出的光子经过光学调制机构后能够入射在计算关系上与发光单元相对应的光电计算单元中；辅助对准机构包括至少一个可成像阵列，可成像阵列与发光阵列或光电计算阵列二者之一在整个装置的光路中相对于另一者具有对易性。本发明不仅可以提高光输入的精度，而且可以方便地进行现场校准或调焦。

技术领域

本发明涉及一种可以实现高精度光输入的光电计算装置及校准方法，属于光学领域和半导体器件领域的结合。

背景技术

中国专利申请CN111208865A公开了一种光电计算单元，该计算单元至少由三大功能区结构组成，可以独立运算也可以与目前的电子计算技术相结合来进行运算，其特点为单器件即可实现“存-算一体功能”，具有集成度好、能效比高、兼容性强等优点。

但是当将多个光电计算单元组合为大型的光电计算阵列，来实现各种复杂的运算加速功能时，如何给大型阵列中的每一个光电计算单元进行精准并高效的光输入，是光电计算单元真正实用化道路上的一大障碍。因为传统计算器件中并不存在“光与电”混合参与运算的计算方式，更不存在大型光电计算阵列进行光输入的案例，因此找到行之有效的光输入方案，减少光输入串扰，提高光输入精度，增加光电计算单元的计算准确度，对于光电计算领域而言是一件迫在眉睫的事。

中国专利申请CN110045781A中提到了一种利用光学结构输入的光电计算阵列，为了实现高精度的光输入，可以将光电计算的光输入操作等效于成像领域的成像操作，借助于镜头的原理，通过光学机构辅助来进行光输入。但是该方案中没有给出一个高精度的校准方案，尤其是在光输入阵列并不具备成像功能的大前提下。这是因为光电计算单元的基本原理虽然和成像器件在某种程度上存在相似，但是本质上光电计算单元并不具备直接成像的功能。因此当整个光电计算装置上的各个部分发生位置的移动，或某些单元的更换导致部分参数变化后均有可能导致发光单元和对应的光电计算单元不再一一对应，使得发光阵列在光电计算阵列上的像不“合焦”，影响计算精度。

发明内容

为了进一步提高光输入的精度，本发明提供了一种光电计算装置，该装置可以校准发光单元和光电技术单元的对应关系。同时本发明提供一种该光电计算装置的校准方法。

本发明采用的技术方案为：

一种可实现高精度光输入的光电计算装置，包括发光阵列、光电计算阵列和光学调制机构，其中，发光阵列由多个发光单元周期性排列组成，光电计算阵列由多个光电计算单元周期性排列组成，光学调制机构用于对发光单元发出的光子进行调制，所述光电计算装置还包括辅助对准机构，所述辅助对准机构使得发光单元发出的光子经过光学调制机构后能够入射在计算关系上与所述发光单元相对应的光电计算单元中；所述辅助对准机构包括至少一个可成像阵列，所述可成像阵列与发光阵列或光电计算阵列二者之一在整个装置的光路中相对于另一者具有对易性。

本发明的光电计算装置加入了辅助对准机构，不仅可以提高光输入的精度，而且在装置更换了厚度、尺寸不同的光电计算阵列或发光阵列时，亦或者当光电计算阵列中需要做光输入的区域发生变化后，又或者因为其他因素导致之前已经完成校准的装置被破坏，或装置被拆散重装后，仍能重新进行现场校准或调焦，使得运算关系上需要存在对应的光电计算单元和发光单元重新再一一对应，其校准方法操作简单。本发明的光电计算装置具有更好的适用性。

附图说明

图1为本发明实施例1中的装置结构图。

图2为光电计算阵列周边的标记点示意图。

图3为本发明实施例2中的装置结构图。

图4为本发明实施例3中的装置结构图。