[发明专利]基于空间部分相干光的全光深度衍射神经网络系统及方法

权利要求书

1.一种基于空间部分相干光的全光深度衍射神经网络系统，其特征在于，包括：

转换模块，用于将输入的空间部分相干光信号转换为相干光信号，所述转换模块包括：镜头，用于将输入的空间部分相干光信号耦合到光转换部件上；光转换部件，用于将所述空间部分相干光信号转换为所述相干光信号；相干光源，用于为所述相干光信号提供能量；所述转换模块进一步用于利用相干记录光和所述空间部分相干光信号对所述光转换部件进行编码，并利用读出光将所述光转换部件的编码转换为相干光学空间分布；

全光深度衍射神经网络模块，用于对所述相干光信号进行变换、提取和压缩，其中，所述全光深度衍射神经网络模块包括：光学强度调制层，用于利用改变光传播介质的吸收率对空间传播的所述相干光信号进行强度调制；光学相位调制层，用于利用改变光传播介质的折射率对空间传播的所述相干光信号进行相位调制；非线性调制层，用于利用非线性效应对空间传播的所述相干光信号的相位和强度进行非线性调制；以及

信息采集模块，用于接收所述全光深度衍射神经网络模块的输出信号，并根据所述输出信号生成所述空间部分相干光信号的处理结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光转换部件为铁电薄膜部件或者光折变部件。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，

通过3D打印或光刻技术对所述光学强度调制层和所述光学相位调制层进行制造，并通过深度学习方法对所述光学强度调制层和所述光学相位调制层的参数进行优化。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述非线性调制层为SBN晶体。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述非线性效应包括晶体的电光效应和光折变效应。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息采集模块包括：

透镜，用于将所述全光深度衍射神经网络模块的输出信号耦合到探测器上；

探测器，用于将所述输出信号转换为电信号。

7.一种基于空间部分相干光的全光深度衍射神经网络方法，其特征在于，包括：

将输入的空间部分相干光信号转换为相干光信号，进一步包括：将输入的空间部分相干光信号耦合到光转换部件上；将所述空间部分相干光信号转换为所述相干光信号；为所述相干光信号提供能量；进一步包括利用相干记录光和所述空间部分相干光信号对所述光转换部件进行编码，并利用读出光将所述光转换部件的编码转换为相干光学空间分布；

对所述相干光信号进行变换、提取和压缩，得到输出信号，其中，所述全光深度衍射神经网络模块包括：光学强度调制层，用于利用改变光传播介质的吸收率对空间传播的所述相干光信号进行强度调制；光学相位调制层，用于利用改变光传播介质的折射率对空间传播的所述相干光信号进行相位调制；非线性调制层，用于利用非线性效应对空间传播的所述相干光信号的相位和强度进行非线性调制；以及

接收所述输出信号，并根据所述输出信号生成所述空间部分相干光信号的处理结果。