[发明专利]一种光信号计算装置及光信号计算方法

说明书

本发明涉及一种光信号计算装置及光信号计算方法，包括半导体衬底、发射单元、分光单元、探测单元；发射单元、分光单元、光电探测单元依次制备于半导体衬底上；发射单元，用于发射光信号，发射单元包括一个或多个第一光信号；分光单元，用于对第一光信号进行分光产生多路第二光信号；光电探测单元，光电探测单元包括一个或多个光电探测器，用于接收多路第二光信号组，实现光电转换。利用衍射效应进行分光，并用多路光电探测器进行光电信号转换，获得多个电信号数据，与传统单路探测方案相比可大幅提高光电信号处理效率，利用该技术方案可以将发射单元、分光单元、光电探测单元三个模块进行集成，获得高集成度的光信号计算装置。

技术领域

本发明涉及光计算领域，尤其涉及一种光信号计算装置及光信号计算方法。

背景技术

在电学领域中，随着半导体工艺技术的发展，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。自光电效应发现至今，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。常用的光电效应转换器件有光敏电阻、光电倍增器、光电池、PIN管、CCD等。片上集成光计算装置备受关注，片上集成光计算装置能够将各个功能模块实现芯片级集成，提高了系统稳定性，减小装置尺寸，还降低了装置的能耗比。但传统的光电转换器件不能同时实现光电信号转换和单一信号转变为多信号的功能，便于利用输出的电信号进行多路电路控制。

发明内容

本发明提供一种光信号计算装置及光信号计算方法，以解决现有技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种光信号计算装置，包括：半导体衬底、发射单元、分光单元、探测单元；

所述发射单元、所述分光单元、所述光电探测单元依次制备于所述半导体衬底上；

所述发射单元，用于发射光信号，所述发射单元包括一个或多个第一光信号；

所述分光单元，用于对所述第一光信号进行分光产生多路第二光信号；

所述光电探测单元，所述光电探测单元包括一个或多个光电探测器，用于接收所述多路第二光信号，实现光电转换。

进一步地，所述分光单元为透射光栅，所述光电探测单元位于以所述透射光栅为圆心的弧线上。

进一步地，所述发射单元可以通过外联电路进行调节。

第二方面，一种光信号计算方法，包括如下步骤：

S1、发射单元发出第一光信号；

S2、所述分光单元接收所述第一光信号，将所述第一光信号分光输出多路第二光信号；

S3、所述光电探测单元接收所述多路第二光信号，根据所述多路第二光信号的参数控制输出；具体包括如下步骤：

S301、接收所述第二光信号；

S302、将所述第二光信号参数与所设定参考光信号参数进行比较；

S303、根据S302中的比较结果，所述光电探测器输出对应电信号。

进一步地，还包括如下步骤：

S4、将步骤S3中所述光电探测器的输出的信号再次发送给所述光电探测器，实现级联运算。

采用上述方案，利用衍射效应进行分光，并用多路光电探测器进行光电信号转换，获得多个电信号数据，与传统单路探测方案相比可大幅提高光电信号处理效率，利用该技术方案可以将发射单元、分光单元、探测单元三个模块进行集成，获得高集成度的光信号计算装置，输出的电信号可以通过调整发射单元的发光特性来控制，精度也可以通过调整光栅常数和探测器的数量和范围来控制，使用范围广，此外可以应用光信号计算装置进行光计算。