[發(fā)明專利]校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310044171.X
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103106062A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧洋洋;周平;朱巍巍;楊林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: G06F7/52
• 分類號: G06F7/52;G06F17/16;G02F3/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光信息處理和光計算技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性的方法。?

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，要處理的信息越來越多，對實時性、準(zhǔn)確性也有了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。自第一臺計算機誕生以來，人們不斷追求計算性能的提升，新的工藝水平不斷涌現(xiàn)，新的計算機硬件結(jié)構(gòu)也不斷的被提出，比如專門用于數(shù)字信號處理的專用DSP，定制的集成電路、以及可編程邏輯器件(FPGA)，但這仍然遠遠不能滿足當(dāng)前應(yīng)用快速發(fā)展的需要。?

由于電信息處理在帶寬、串?dāng)_、延遲等方面的局限性，越來越多的研究人員將目光投入到光信息處理與光計算領(lǐng)域。在“Optical?Computing”(Chapter4.3，MIT?press1988)中，提出了一種被稱作“Stanford?optical?VMM”的光學(xué)向量-矩陣乘法器，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)信號的并行處理，大大提高了信號處理的速度。這種結(jié)構(gòu)的光學(xué)模塊被廣泛應(yīng)用于各種光學(xué)計算機的研究當(dāng)中。在“High-speed?and?low-power?electro-optical?DSP?coprocessor”(JOSA?A，Vol.26，Issue8，pp.A11-A20(2009))中，對采用光學(xué)向量-矩陣乘法器的光數(shù)字信號處理器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域做了比較詳細的描述，并和當(dāng)前速度最快的電學(xué)DSP做了比較，結(jié)果表明光學(xué)處理器的運算性能遠遠超過了當(dāng)前的電學(xué)處理器的運算性能。在“Acoustooptical?matrix-vector?product?processor：implementation?issues”(APPLIED?OPTICS，Vol.28，No.18)中，詳細分析了向量矩陣乘法器實現(xiàn)的具體細節(jié)，對系統(tǒng)中涉及到的光電組成模塊的參數(shù)和這些參數(shù)對整個系統(tǒng)性能的影響作了比較詳細的分析和評估。?

然而，在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的光學(xué)向量-矩陣乘法器存在如下問題：由于器件工藝的不足和器件本身的特性使得光學(xué)向量-?矩陣乘法器工作所需要的激光器、探測器以及調(diào)制器矩陣在工作的時候會引入許多的性能不一致性，不同激光通路對同一個輸入向量輸出的功率并不相同，從而影響到整個光學(xué)向量-矩陣乘法器運算性能的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。?

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題?

為解決上述的一個或多個問題，本發(fā)明提供了一種獲取光學(xué)向量-矩陣乘法器校正系數(shù)的方法。?

(二)技術(shù)方案?

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性的方法。該光學(xué)向量-矩陣乘法器包括：微處理模塊及由其控制的若干路的激光通路。該方法由微處理模塊執(zhí)行，包括：在實際運算之前，獲取各激光通路參照基準(zhǔn)激光通路的校正系數(shù)k_[n]和b_[n]；以及在實際運算過程中，將當(dāng)前激光通路的輸入向量V用校正系數(shù)k_[n]和b_[n]修正為V′＝k_[n]V+b_[n]。?

(三)有益效果?

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性的方法具有以下有益效果：?

(1)解決了各通路激光器由于特性參數(shù)不一致而導(dǎo)致的對應(yīng)于相同的輸入向量的輸出光強不一致性的問題，實現(xiàn)多通路光源功率的一致性，對提高向量-矩陣乘法器的運算性能的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性有著重要的意義；?

(2)在不更改硬件的前提下，依靠控制輸入電流來實現(xiàn)多通路光源功率的一致性，復(fù)用了原光學(xué)向量-矩陣乘法器中現(xiàn)有的硬件模塊，節(jié)約了成本并減小了系統(tǒng)體積。?

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性方法所基于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；?

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性方法中對激光通路進行校正的示意圖；?

圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性方法中獲取校正系數(shù)步驟的流程圖；?

圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性方法中獲取校正系數(shù)步驟中子步驟D的子步驟流程圖；?

圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例校正光學(xué)向量-矩陣乘法器激光通路一致性方法中獲取校正系數(shù)步驟中分步驟D1的分步驟流程圖；?

圖6為圖1所示系統(tǒng)在實際場景下的結(jié)構(gòu)示意框圖。?

具體實施方式