[发明专利]一种可重构的光学微分方程组求解器

摘要

本发明公开了一种可重构的光学常微分方程组求解器。该求解器包括多个光学谐振腔、合束器、分束器、输入波导、输出波导及反馈波导。一路或多路光学脉冲作为自变量输入，多路光学脉冲作为因变量输出。本发明通过在级联的光学谐振器之间引入反馈波导，实现不同变量之间的相互耦合，从而构建并求解复杂的常微分方程组。通过调节光学谐振腔耦合区的耦合系数，合束器的合光比以及分束器的分光比，调节方程的系数，实现不同形式的微分方程组或者不同阶数的微分方程。本发明结构简单、可扩展性好、工作速度快，利用现有的加工技术，使得器件体积小、功耗低、易与电学元件集成，有望在未来的高速光学计算系统中得到应用。

主权项

1.一种可重构的光学常微分方程组求解器，其特征在于，包括：多个级联的光学谐振腔，依次排列，每个所述光学谐振腔都具有一个输入端和一个输出端，次序相对靠前的所述光学谐振腔的输出端连接相邻的次序相对靠后的所述光学谐振腔的输入端；多个合束器，每个合束器具有至少两个输入端，一个输出端，用于将不同的波导耦合到单根波导；多个分束器，每个分束器具有一个输入端，至少两个输出端，用于将单根波导耦合到不同的波导；多根输入波导，其中一根所述输入波导连接到第一个所述光学谐振腔的输入端，其他所述输入波导通过所述合束器连接到不同的所述光学谐振腔的输入端，用于输入预设中心波长的光学脉冲，作为所述常微分方程组的自变量；多根输出波导，其中一根所述输出波导连接到最后一个所述光学谐振腔的输出端，其他所述输出波导通过所述分束器连接到不同的所述光学谐振腔的输出端，用于输出光学脉冲，作为所述常微分方程组的因变量；至少一根反馈波导，其输入端通过所述分束器连接到连有所述输出波导的所述光学谐振腔的输出端，其输出端通过所述合束器连接到次序相对靠前并且连有所述输入波导的所述光学谐振腔的输入端，或者其输出端通过所述合束器连接到次序相对靠前并且连有所述输出波导的所述光学谐振腔的输出端。