[發明專利]寬帶電磁信號的光子神經網絡自適應處理裝置

有效

• 申請號: 201910187390.0
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109962747B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 陳智宇;鐘欣;周濤;劉靜嫻;王茂汶
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/2575;G06N3/067
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 夏琴

1.寬帶電磁信號的光子神經網絡自適應處理裝置，其特征在于，包括電光轉換單元、波長分辨的光學串并轉換單元、特征提取單元、兩個波分復用單元、兩個光濾波器組陣單元、光子非線性神經元、N個光電轉換單元和權重控制單元，所述電光轉換單元連接光學串并轉換單元得到N路信號并行輸入，所述光學串并轉換單元依次連接特征提取單元、第一波分復用單元將信號合為一路，再連接到第一光濾波器組陣單元輸出L路信號，所述L為對應隱層的節點個數，所述第一光濾波器組陣單元連接L個光子非線性神經元，所述非線性神經元依次連接到第二波分復用單元、第二光濾波器組陣單元，所述第二光濾波器組陣單元連接N個光電轉換單元使N路信號線性疊加，疊加后的信號連接到權重控制單元，所述權重控制單元連接到第一光濾波器組陣單元；

所述波長分辨的光學串并轉換單元包括1:N耦合器、N-1個波長轉換單元、N-1個bit延遲單元，所述1:N耦合器將光信號分為N路，分別λ₀、λ₁、λ₂、…λ_N-1，其中λ₀直通到其中的一個bit延遲單元，另外的N-1路信號λ₁、λ₂、…λ_N-2、λ_N-1分別通過一個波長轉換單元使不同的并行信號在波長上分開，經過波長轉換單元后λ₁、λ₂、…λ_N-2再分別通到一個bit延遲單元，所述λ₀、λ₁、λ₂、…λ_N-2、λ_N-1的延遲分別為N-1bit、N-2bit、N-3bit、…1bit、0bit。

2.如權利要求1所述的寬帶電磁信號的光子神經網絡自適應處理裝置，其特征在于，所述波長分辨的光學串并轉換單元包括信號光模塊、探測光模塊、高非線性介質、濾波器，所述探測光模塊產生波分的脈沖光源，所述波分的脈沖光源和信號光同時送入高非線性介質，所述高非線性介質連接到濾波器。

3.如權利要求2所述的寬帶電磁信號的光子神經網絡自適應處理裝置，其特征在于，所述高非線性介質采用非線性光纖。

4.如權利要求2所述的寬帶電磁信號的光子神經網絡自適應處理裝置，其特征在于，所述高非線性介質采用半導體光放大器。

5.如權利要求1-4任一項所述的寬帶電磁信號的光子神經網絡自適應處理裝置，其特征在于，所述第一光濾波器組陣單元、光子非線性神經元、第二波分復用單元、第二光濾波器組陣單元、光電轉換單元組成的光子神經網絡的其中一個實現結構為：所述第一光濾波器組陣單元采用1：L光耦合組件和矩陣規模為L×N的光濾波器組陣，所述光子非線性神經元采用平衡探測器組件I和電光轉換組件，所述第二光濾波器組陣單元采用1：N耦合器組件和矩陣規模為N×L的光濾波器組陣，所述光電轉換單元采用平衡探測組件II，具有N個波長的波分復用光信號通過1：L光耦合組件分出L路信號，其中L為一個隱層的節點數，L路信號進入矩陣規模為L×N的光濾波器組陣后再依次進入平衡探測器組件I和電光轉換組件、第二波分復用單元，所述第二波分復用單元連接到1：N光耦合組件分出N路信號，N路信號進入矩陣規模為N×L的光濾波器組陣后進入平衡探測組件II。