[發明專利]一種硅基集成化光學異或及同或運算陣列

無效

• 申請號: 201110439451.1
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN102436116A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 張磊;耿敏明;陳平;冀瑞強;楊林;賈連希;劉育梁
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;G02F3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種硅基集成化光學異或及同或運算陣列，其特征在于，該光學異或及同或運算陣列由多個光學異或及同或運算單元構成，由該光學異或及同或運算單元組成的一維陣列可同時得到兩個向量的異或及同或運算結果，其二維陣列可同時得到向量與矩陣的異或及同或運算結果。

2.根據權利要求1所述的硅基集成化光學異或及同或運算陣列，其特征在于，該光學異或及同或運算陣列采用絕緣體上硅材料制備，基本單元為帶熱調制機構的納米線微環諧振器，其一維陣列為1×N排布的帶熱調制機構的MRR，其二維陣列為N×N排布的帶熱調制機構的MRR。

3.根據權利要求1所述的硅基集成化光學異或及同或運算陣列，其特征在于，兩個1×N邏輯向量的異或及同或運算的實現過程是：一個向量的元素決定了一維MRR陣列中相應單元的直波導端口的輸入，另一個向量的元素決定了一維MRR陣列中相應單元的環形波導的諧振狀態，一次光的傳播與收集過程即可同時得到二邏輯向量的異或及同或運算結果。

4.根據權利要求3所述的硅基集成化光學異或及同或運算陣列，其特征在于，在兩個1×N邏輯向量給定的情況下，輸入方式一共有四種，在其中兩種輸入情形下會在N個端口得到異或運算結果向量的N個元素，在另一個端口得到同或運算結果向量的元素和；而在另外兩種輸入情形下會在上述得到異或結果向量元素的N個端口得到同或結果向量的N個元素，在上述得到同或運算結果向量元素和的端口得到異或結果向量的元素和。

5.根據權利要求1所述的硅基集成化光學異或及同或運算陣列，其特征在于，1×N邏輯向量與N×N邏輯矩陣的異或及同或實現過程是：向量的元素決定了二維MRR陣列中相應單元的直波導端口的輸入，矩陣的元素決定了二維MRR陣列中相應單元的環形波導的諧振狀態，一次光的傳播與收集過程即可同時得到邏輯向量與邏輯矩陣的異或及同或運算結果。

6.根據權利要求5所述的硅基集成化光學異或及同或運算陣列，其特征在于，在1×N邏輯向量與N×N邏輯矩陣給定的情況下，輸入方式一共有四種，在其中兩種輸入情形下會在N個輸出端口得到向量與矩陣的N個行向量進行異或運算所得N個結果向量的和向量的N個元素，在另外N個輸出端口得到向量與矩陣的N個行向量進行同或運算所得N個結果向量的自身元素和；而在另外兩種輸入情形下會在上述得到異或結果的N個端口得到同或結果向量的和向量的N個元素，在上述得到同或運算結果向量元素和的端口得到N個異或結果向量的自身元素和。

7.根據權利要求1所述的硅基集成化光學異或及同或運算陣列，其特征在于，該光學異或及同或運算陣列作為運算器，與外圍集成的寄存器、控制器一起，構成協處理器或通用微處理器。