[發明專利]光除法模塊、光子神經網絡芯片、芯片系統及光除法器

有效

• 申請號: 202010068336.7
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111240400B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李智;吳建兵;白冰;趙斌
• 申請（專利權）人: 光子算數(北京)科技有限責任公司
• 主分類號: G06E3/00
• 分類號: G06E3/00;G06N3/067
• 代理公司: 北京超凡宏宇知識產權代理有限公司 11463
• 代理人: 蔣姍

1.一種光除法模塊，其特征在于，包括：

n個分束器，所述n個分束器級聯，構成具有一個輸入端和至少n+1個輸出端的分束器連接結構；所述n大于等于1；各所述分束器具有確定的損耗和分束比例；

所述分束器連接結構的輸入端用于接收待進行除法運算的光輸入信號；

所述至少n+1個輸出端中的至少一個輸出端與該輸出端對應的目的輸出設備連接，所述光輸入信號從所述分束器連接結構的輸入端輸入后，依次經由所述分束器連接結構進行傳輸，從所述至少n+1個輸出端中的至少一個輸出端輸出至各輸出端對應的目的輸出設備。

2.如權利要求1所述的光除法模塊，其特征在于，

所述n大于等于2，所述n個分束器中包含第一級分束器至第m級分束器；所述m為大于1且小于等于所述n的整數；

所述第一級分束器有且僅有一個分束器，所述第一級分束器的輸入端為所述分束器連接結構的輸入端，所述第一級分束器的至少一個輸出端與該輸出端所對應的第二級分束器的輸入端連接；

所述第m級分束器的輸入端與其對應的第m-1級分束器的輸出端連接。

3.如權利要求2所述的光除法模塊，其特征在于，所述n和m均為2；所述第二級分束器的輸入端與所述第一級分束器的任一輸出端連接。

4.如權利要求1-3任一項所述的光除法模塊，其特征在于，所述分束器為Y型分束器。

5.一種光子神經網絡芯片，其特征在于，包括：光信號輸入模塊和如權利要求1-4任一項所述的光除法模塊；

所述光信號輸入模塊，與所述光除法模塊中分束器連接結構的輸入端連接，用于向所述光除法模塊輸入待進行除法運算的光輸入信號；

所述光輸入信號從所述分束器連接結構的輸入端輸入后，依次經由所述分束器連接結構進行傳輸，從所述至少n+1個輸出端中的至少一個輸出端輸出至各輸出端對應的目的輸出設備。

6.如權利要求5所述的光子神經網絡芯片，其特征在于，所述光子神經網絡芯片還包括所述目的輸出設備，所述目的輸出設備為第一MZI計算模塊。

7.如權利要求6所述的光子神經網絡芯片，其特征在于，

所述光信號輸入模塊為光電轉換模塊；

或，

所述光信號輸入模塊為第二MZI計算模塊，且所述第二MZI計算模塊的輸入端與光電轉換模塊連接，所述第二MZI計算模塊的輸出端分別與所述光除法模塊中分束器連接結構的輸入端和所述第一MZI計算模塊連接。

8.如權利要求5所述的光子神經網絡芯片，其特征在于，所述光信號輸入模塊為第二MZI計算模塊，且所述第二MZI計算模塊的輸入端與光電轉換模塊連接。

9.如權利要求5-8任一項所述的光子神經網絡芯片，其特征在于，所述光子神經網絡芯片還包括加熱芯片和控制模塊；

所述加熱芯片設置于所述光除法模塊中的分束器周邊，并與所述控制模塊連接，所述加熱芯片用于受所述控制模塊的控制產生不同的溫度。

10.一種芯片系統，其特征在于，包括：電芯片和如權利要求5-9任一項所述的光子神經網絡芯片；

所述電芯片與所述光子神經網絡芯片通信連接，用于向所述光子神經網絡芯片發送電信號數據；

所述光子神經網絡芯片用于將所述電信號轉換為光信號并對所述光信號進行除法運算后輸出給目的輸出設備。

11.一種光除法器，其特征在于，包括光纖端子和如權利要求1-4任一項所述的光除法模塊；

所述光除法模塊中的分束器連接結構的輸入端上設置所述光纖端子，以接入輸入光纖；

所述光除法模塊中的分束器連接結構的輸出端上設置所述光纖端子，以接入輸出光纖。