基于可编程光子集成技术的光子芯片研究.pdfVIP

学号： 博士学位(毕业)论文 基于可编程光子集成技术的光子芯片研究 研 究 生 ： 徐 晓 凤 学 科 专 业 ： 仪器科学与技术 指 导教 师 ： 祝 连 庆 二〇二二 年 三 月 万方数据 中图分类号： TN491 密 级： 公开 UDC: 编 号： 基于可编程光子集成技术的光子芯片研究 学位授予单位及代码：长春理工大学 (10186) 学科专业名称及代码：仪器科学与技术 (080400) 研 究 方 向： 光电检测技术与质量控制 申请学位级别： 博士 研究生姓名： 徐晓凤 指导教师姓名： 祝连庆 教授 论文起止时间： 2019.09--2022.03 万方数据 Photonic Chip Based on Programmable Photonic Integration Technology by XU Xiao Feng Dissertation submitted to Changchun University of Science and Technology in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy Supervisor Professor ZHU Lian Qing March, 2022 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 摘 要 人工神经网络是受大脑信号处理启发而研制开发的计算网络，被广泛的应用在 以语义识别和自动驾驶为代表的复杂信息处理领域。人工神经网络计算需要完成大 量的乘加运算（Multiply Accumulate, MAC ）。然而，受冯诺依曼架构中电子器件的瓶 颈限制，现有的计算硬件实现 MAC 能效低。可编程微纳光子处理器由于采用光子进 行信息处理，能够突破电子计算运算在运算速度及能耗上的限制。本文设计适用于 硅基光子芯片的高集成度光电协同卷积神经网络，研制稀疏化硅基马赫- 曾德尔干涉 （Mach–Zehnder Interferometer ，MZI ）线性计算单元，实现基于光子集成技术的可 编程的光电协同卷积神经网络芯片的设计与制备，主要工作包括： 针对电子卷积神经网络实现线性乘加运算能效低的问题，设计了一种高集成度 光电协同卷积神经网络。硅光芯