[发明专利]一种除法器和光处理器

说明书

本申请实施例公开了一种除法器和光处理器，属于光计算技术领域。在该除法器中第一光信号源发出脉冲光信号传入波导回路，脉冲光信号的幅值与被除数的比值等于预设比值；第二光信号源发出连续光信号传入第二波导，连续光信号的幅值与除数比值等于预设比值；耦合器对连续光信号和脉冲光信号进行耦合，耦合后的脉冲光信号的幅值等于耦合前的脉冲光信号的幅值减去连续光信号的幅值；探测器对每次耦合后的脉冲光信号的幅值进行检测；控制器当接收到探测器发送的目标幅值小于持续光信号的幅值时，将探测器累计检测到耦合处理后的脉冲光信号的次数确定为商，将目标幅值和预设比值的乘积确定为余数。可见本申请提供了一种在光芯片中实现除法运算的除法器。

技术领域

本申请涉及光计算技术领域，特别涉及一种除法器和光处理器。

背景技术

随着光计算技术的发展，光芯片的应用领域也越来越广泛，例如可应用在通信、人工智能等领域。

目前在光芯片中还没有用于实现除法运算的除法器。虽然在理论上可以按照电芯片中除法器的逻辑电路，在光芯片中实现除法器。但是由于光芯片中光电器件的尺寸较大、集成度较低，电芯片的除法器中逻辑器件较多且连接方式复杂。因此在实际设计光芯片时，并不会采用上述方式在光芯片中设计除法器。所以当前光芯片多用于实现乘、加的运算。

可见，现在需要一种适合光芯片使用的除法器。

发明内容

本申请实施例提供了一种除法器和光处理器，能够应该在光芯片中，实现除法运算。所述技术方案如下：

第一方面、提供了一种除法器，该除法器包括：第一光信号源、第二光信号源、耦合器、探测器、第一波导、第二波导、波导回路、控制器，其中，探测器与控制器电性连接；第一光信号源，用于发出脉冲光信号，第一波导用于将脉冲光信号传入波导回路中进行循环传输，其中，脉冲光信号的幅值与被除数的比值等于预设比值；第二光信号源，用于发出连续光信号，将连续光信号传入第二波导中，其中，连续光信号的幅值与除数比值等于预设比值；耦合器，用于对第二波导中的连续光信号和波导回路中的脉冲光信号进行耦合，耦合后的脉冲光信号的幅值等于耦合前的脉冲光信号的幅值减去连续光信号的幅值；探测器，用于对波导回路中每次耦合后的脉冲光信号的幅值进行检测，并将检测到的幅值发送至控制器；控制器，用于当接收到探测器发送的目标幅值小于持续光信号的幅值时，确定探测器累计检测到耦合处理后的脉冲光信号的次数，将次数确定为除数与被除数对应的商，将目标幅值和预设比值的乘积确定为除数与被除数对应的余数。

本申请实施例所示的方案，可以通过第一光信号源发出的脉冲光信号的幅值表示被除数(例如脉冲光信号的幅值可以等于被除数)，通过第二光信号源发出的持续光信号的幅值表示除数(例如持续光信号的幅值可以等于除数)。第一光信号源可以发出的脉冲光信号通过第一波导传入波导回路中，这样脉冲光信号可以在波导回路中进行循环传输。第二光信号源可以发出的持续光信号传入第二波导中。耦合器可以对波导回路中的循环传输的脉冲光信号与第二波导中传输的持续光信号进行耦合，每经过一次耦合，脉冲光信号的幅值为进行耦合之前的幅值减去持续光信号的幅值。也就是，脉冲光信号在波导回路中每循环传输一次，对应的幅值即做了一次减法，这样脉冲光信号在波导回路中循环传输多次，当脉冲光信号的幅值被减的小于持续光信号的幅值后，脉冲光信号在波导回路中循环传输次数即为被除数和除数对应的商，脉冲光信号的幅值即为被除数和除数对应的余数。可见，本申请提供的除法器结构简单，能够应用在光芯片中实现除法运算。

在一种可实现的方式中，探测器检测周期小于等于脉冲光信号在波导回路中的循环周期。

本申请实施例所示的方案，由于光信号在波导中传输速度极快，为了能够使得探测器每次都能准确的检测到进行耦合器耦合之后的脉冲光信号，可以探测器时钟周期(检测周期)需要等于或小于脉冲光信号在波导回路中的循环周期。例如可以通过调整波导回路的长度，或者选用时钟周期更短的探测器。