[發明專利]光學神經模擬裝置

在審

• 申請號: 202110468613.8
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113705804A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: A·R·賈斯瓦爾;A·P·雅各布;卞宇生;M·拉科夫斯基
• 申請（專利權）人: 格芯（美國）集成電路科技有限公司
• 主分類號: G06N3/067
• 分類號: G06N3/067
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 賀月嬌;楊曉光

1.一種結構，包括電路系統和多個光電探測器，所述電路系統將從所述光電探測器產生的光電流轉換為電流，然后對所述電流進行求和以模擬神經功能。

2.根據權利要求1所述的結構，其中，神經傳遞功能的所述模擬是Sigmoid或修正線性單元(ReLU)輸出。

3.根據權利要求1所述的結構，進一步包括波導結構，所述波導結構包括多個不同長度的分支，并且每個所述分支在其端部包括相應的光電探測器。

4.根據權利要求1所述的結構，進一步包括波導結構，并且所述多個光電探測器沿著所述波導結構的長度布置。

5.根據權利要求4所述的結構，其中，所述多個光電探測器中的每一個具有不同的長度。

6.根據權利要求5所述的結構，其中，隨著所述多個光電探測器遠離所述波導結構的輸入，所述多個光電探測器中的每一個的長度沿著所述波導結構的長度增大或減小。

7.根據權利要求4所述的結構，其中，所述多個光電探測器通過定向耦合器或絕熱耦合器或環形諧振器耦合到所述波導結構。

8.根據權利要求4所述的結構，其中，所述多個光電探測器通過倏逝波耦合或端接耦合來耦合到所述波導結構。

9.根據權利要求1所述的結構，其中，所述電路系統是多個電路，每個電路與所述多個光電探測器中的相應一個光電探測器相關聯，并且每個相繼定位的電路具有比前一個定位的電路更大的晶體管。

10.根據權利要求9所述的結構，其中，所述電路系統包括第二晶體管，所述第二晶體管被配置為允許或阻止所述光電流用于產生由所述電路系統輸出的電流。

11.根據權利要求1所述的結構，其中，所述電路系統是可調電流鏡。

12.一種結構，包括：

波導結構；

多個光電探測器，其耦合到所述波導結構，每個光電探測器能夠從作為來自所述波導結構的輸入而接收的光產生光電流；以及

電路系統，其耦合到所述多個光電探測器中的每個相應光電探測器，所述電路系統將所述光電流轉換為電流，然后對所述電流進行求和以提供Sigmoid或修正線性單元(ReLU)神經傳遞函數。

13.根據權利要求12所述的結構，其中，所述波導結構包括多個不同長度的分支，并且每個所述分支包括光電探測器。

14.根據權利要求12所述的結構，其中，所述光電探測器沿著所述波導結構的長度布置。

15.根據權利要求14所述的結構，其中，所述多個光電探測器中的每一個具有不同的長度，隨著所述多個光電探測器遠離所述波導結構的輸入，所述多個光電探測器中的每一個的長度沿著所述波導結構的長度增大或減小。

16.根據權利要求12所述的結構，其中，所述多個光電探測器通過定向耦合器或絕熱耦合器或環形諧振器耦合到所述波導結構。

17.根據權利要求12所述的結構，其中，所述電路系統是多個電路，每個電路與所述多個光電探測器中的相應一個光電探測器相關聯，并且每個相繼定位的電路具有比前一個定位的電路更大的晶體管。

18.根據權利要求17所述的結構，其中，所述電路系統包括第二晶體管，所述第二晶體管被配置為允許或阻止所述光電流用于產生由所述電路系統輸出的電流。

19.根據權利要求12所述的結構，其中，所述電路系統是可調電流鏡。

20.一種方法，包括：

由多個光電探測器產生光電流；

將所述多個光電探測器中的每個光電流轉換為電流；以及

對從每個光電流轉換而來的每個電流進行求和，并將每個電流的所述和作為Sigmoid或修正線性單元(ReLU)神經網絡函數輸出。