[发明专利]一种光处理模块、方法、矩阵处理系统以及光功分器

说明书

本发明实施例公开了一种光处理模块、方法、矩阵处理系统以及光功分器，应用于光计算领域，用于降低微环谐振器的弯曲损耗。本发明实施例所提供的光处理模块包括输入模块和微环谐振器阵列，微环谐振器阵列用于接收来自输入模块的j路输入光信号，并根据j路输入光信号调制输入矩阵，j路输入光信号至少包括第一输入光信号和第二输入光信号，第一输入光信号具有第一偏振态，第二输入光信号具有第二偏振态，第一偏振态和第二偏振态互不相同；第一微环谐振器用于谐振第一输入光信号，第二微环谐振器用于谐振第二输入光信号，微环谐振器阵列用于输出目标光信号，目标光信号用于指示输入向量和输入矩阵的乘积。

技术领域

本申请涉及光计算领域，尤其涉及一种光处理模块、方法、矩阵处理系统以及光功分器。

背景技术

矩阵计算是科学和工程上使用最广泛、不可缺少的计算工具之一。在计算机中矩阵计算是通过电学数字信号处理器完成的，其速度和功耗都受限于电子器件自身的性质，随着信息产业的飞速发展，传统的电学方法已经无法满足高容量、低延时的矩阵计算需求。

为此，可通过光学向量-矩阵乘法器(optical vector-matrix multiplier，OVMM)实现矩阵计算。OVMM包括呈i行j列排列的i×j个微环谐振器。每行所接收的输入光信号需要具有j个不同的波长，OVMM每一行所包括的j个微环谐振器具有j个不同的谐振波长，以使OVMM每一行所包括的j个微环谐振器分别和j路不同波长的输入光信号谐振，以实现OVMM每一行对应的矩阵元素与输入光信号对应的向量元素之间的乘积运算。

随着OVMM每一行所包括的微环谐振器的数量的提升，OVMM每一行所包括的各微环谐振器的自由光谱范围(free spectral range，FSR)越大，而FSR与微环谐振器的弯曲损耗呈正相关关系，可知，OVMM每一行所包括的微环谐振器的数量的提升，会导致各微环谐振器的弯曲损耗也有所提升。

发明内容

本发明实施例提供了一种光处理模块、方法、矩阵处理系统以及光功分器，其能够有效地降低微环谐振器的弯曲损耗。

本发明实施例第一方面提供了一种光处理模块，所述光处理模块包括输入模块和微环谐振器阵列，所述微环谐振器阵列包括i×j个微环谐振器，所述i和所述j均为正整数；所述微环谐振器阵列用于接收来自所述输入模块的j路输入光信号，并根据所述j路输入光信号调制输入矩阵，其中，所述输入矩阵包括呈i行j列排列的多个矩阵元素，所述j路输入光信号分别对应输入向量所包括的j个向量元素，所述j路输入光信号至少包括第一输入光信号和第二输入光信号，所述第一输入光信号具有第一偏振态，所述第二输入光信号具有第二偏振态，所述第一偏振态和所述第二偏振态互不相同；所述微环谐振器阵列包括第一微环谐振器和第二微环谐振器，所述第一微环谐振器和所述第二微环谐振器为所述微环谐振器阵列的同一行所包括的两种微环谐振器：所述第一微环谐振器用于谐振所述第一输入光信号，以输出所述第一微环谐振器对应的矩阵元素和所述第一输入光信号对应的向量元素的乘积；所述第二微环谐振器用于谐振所述第二输入光信号，以输出所述第二微环谐振器对应的矩阵元素和所述第二输入光信号对应的向量元素的乘积；所述微环谐振器阵列用于输出目标光信号，所述目标光信号用于指示所述输入向量和所述输入矩阵的乘积。

基于第一方面，在一种可选的实现方式中，所述输入模块向所述微环谐振器输入i路复用光信号，且每一路的复用光信号包括所述j路输入光信号，且输入模块将i路不同的复用光信号，分别向所述微环谐振器阵列不同行的微环谐振器发送，以保证微环谐振器阵列的不同行，能够接收到一定功率的复用光信号，例如，输入模块能够将i路复用光信号中的第一路复用光信号，向微环谐振器阵列的第一行发送，又如，输入模块能够将i路复用光信号中的第i路复用光信号，向微环谐振器阵列的第i行发送。微环谐振器阵列的不同行，能够对相应的复用光信号分别进行谐振，以保证微环谐振器阵列能够输出用于指示输入向量和输入矩阵的每一行的乘积的目标光信号。