[发明专利]一种基于模式复用的光学矩阵向量乘法器

摘要

本发明公开了一种基于模式复用的光学矩阵向量乘法器，包括相连的第一复用器、多模功分器和第二复用器；第一复用器包括同数量第一复用器用弯曲波导和第一复用器用直波导，第一复用器用直波导同轴且宽度依次增大，宽度最大第一复用器用直波导连多模功分器中的多模干涉耦合区；第一复用器用弯曲波导通过微环与第一复用器用直波导耦合；多模干涉耦合区连接宽度最大第一复用器用直波导和多根多模功分器用直波导一端；第二复用器由与第一复用器用弯曲波导同数量的输出端机构构成；输出端机构中各弯曲波导与第一调制区中各直波导通过定向耦合器耦合，成解复用器。该向量乘法器可实现高速大容量信息处理，可靠实现乘法器功能，降低制作成本。

主权项

1.一种基于模式复用的光学矩阵向量乘法器，其特征在于，包括依次相连接的第一复用器（1）、多模功分器（2）和第二复用器（3）；/n所述的第一复用器（1）包括多根第一复用器用弯曲波导和同轴依次设置的数量与第一复用器用弯曲波导数量相同的多根第一复用器用直波导，相邻两根第一复用器用直波导通过绝热锥相连，依次设置的第一复用器用直波导的宽度依次递增，一根第一复用器用弯曲波导通过一个第一复用器用微环与一根第一复用器用直波导耦合；所有的第一复用器用弯曲波导均不相交；所有第一复用器用弯曲波导的宽度与宽度最小的第一复用器用直波导的宽度相同，宽度最大的第一复用器用直波导的另一端与多模功分器（2）相连；/n所述的多模功分器（2）包括多模干涉耦合区，该多模干涉耦合区与多模功分器用直波导Ⅰ的一端相连，Ⅱ该多模功分器用直波导Ⅰ的另一端与宽度最大的第一复用器用直波导的另一端相连；多模干涉耦合区还与并排设置的多根多模功分器用直波导Ⅱ的一端相连，多模功分器用直波导Ⅱ的数量与第一复用器用弯曲波导的数量相同，多根多模功分器用直波导Ⅱ的另一端与第二复用器（3）相连；/n所述的第二复用器（3）包括并排设置的数量与多模功分器用直波导Ⅱ的数量相同的多个输出端机构；该输出端结构包括第一调制区、第二调制区和多个第二复用器用弯曲波导，第二复用器用弯曲波导的数量与多模功分器用直波导Ⅱ的数量相同；第一调制区包括同轴依次设置的数量与第二复用器用弯曲波导数量相同的多根第二复用器用直波导Ⅰ，相邻第二复用器用直波导Ⅰ之间通过绝热锥相连，依次设置的多根第二复用器用直波导Ⅰ的宽度依次递减，一个第一调制区中宽度最大的第二复用器用直波导Ⅰ的另一端与一根多模功分器用直波导Ⅱ的另一端相连；第二调制区包括同轴依次设置的数量与第二复用器用弯曲波导数量相同的多根第二复用器用直波导Ⅱ，相邻第二复用器用直波导Ⅱ之间通过绝热锥相连，依次设置的根第二复用器用直波导Ⅱ的宽度依次递减；宽度最小的第二复用器用直波导Ⅰ与宽度最小的第二复用器用直波导Ⅱ相对设置；一根第二复用器用弯曲波导的一端通过一个第二复用器用微环与一根第二复用器用直波导Ⅱ耦合，通过第二复用器用微环与宽度最小的第二复用器用直波导Ⅱ耦合的第二复用器用弯曲波导的另一端与宽度最小的第二复用器用直波导Ⅰ的另一端相连，其余第二复用器用弯曲波导的另一端分别与其余第二复用器用直波导Ⅰ耦合；所有第二复用器用弯曲波导均不相交。/n