[發(fā)明專利]一種除法器和光處理器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110871960.5
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN115686435A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 李沖;陳夏捷;周常河;余俊杰
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F7/535
• 分類號: G06F7/535;G02F3/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 楊平平

本申請實施例公開了一種除法器和光處理器，屬于光計算技術領域。在該除法器中第一光信號源發(fā)出脈沖光信號傳入波導回路，脈沖光信號的幅值與被除數(shù)的比值等于預設比值；第二光信號源發(fā)出連續(xù)光信號傳入第二波導，連續(xù)光信號的幅值與除數(shù)比值等于預設比值；耦合器對連續(xù)光信號和脈沖光信號進行耦合，耦合后的脈沖光信號的幅值等于耦合前的脈沖光信號的幅值減去連續(xù)光信號的幅值；探測器對每次耦合后的脈沖光信號的幅值進行檢測；控制器當接收到探測器發(fā)送的目標幅值小于持續(xù)光信號的幅值時，將探測器累計檢測到耦合處理后的脈沖光信號的次數(shù)確定為商，將目標幅值和預設比值的乘積確定為余數(shù)。可見本申請?zhí)峁┝艘环N在光芯片中實現(xiàn)除法運算的除法器。

技術領域

本申請涉及光計算技術領域，特別涉及一種除法器和光處理器。

背景技術

隨著光計算技術的發(fā)展，光芯片的應用領域也越來越廣泛，例如可應用在通信、人工智能等領域。

目前在光芯片中還沒有用于實現(xiàn)除法運算的除法器。雖然在理論上可以按照電芯片中除法器的邏輯電路，在光芯片中實現(xiàn)除法器。但是由于光芯片中光電器件的尺寸較大、集成度較低，電芯片的除法器中邏輯器件較多且連接方式復雜。因此在實際設計光芯片時，并不會采用上述方式在光芯片中設計除法器。所以當前光芯片多用于實現(xiàn)乘、加的運算。

可見，現(xiàn)在需要一種適合光芯片使用的除法器。

發(fā)明內容

本申請實施例提供了一種除法器和光處理器，能夠應該在光芯片中，實現(xiàn)除法運算。所述技術方案如下：

第一方面、提供了一種除法器，該除法器包括：第一光信號源、第二光信號源、耦合器、探測器、第一波導、第二波導、波導回路、控制器，其中，探測器與控制器電性連接；第一光信號源，用于發(fā)出脈沖光信號，第一波導用于將脈沖光信號傳入波導回路中進行循環(huán)傳輸，其中，脈沖光信號的幅值與被除數(shù)的比值等于預設比值；第二光信號源，用于發(fā)出連續(xù)光信號，將連續(xù)光信號傳入第二波導中，其中，連續(xù)光信號的幅值與除數(shù)比值等于預設比值；耦合器，用于對第二波導中的連續(xù)光信號和波導回路中的脈沖光信號進行耦合，耦合后的脈沖光信號的幅值等于耦合前的脈沖光信號的幅值減去連續(xù)光信號的幅值；探測器，用于對波導回路中每次耦合后的脈沖光信號的幅值進行檢測，并將檢測到的幅值發(fā)送至控制器；控制器，用于當接收到探測器發(fā)送的目標幅值小于持續(xù)光信號的幅值時，確定探測器累計檢測到耦合處理后的脈沖光信號的次數(shù)，將次數(shù)確定為除數(shù)與被除數(shù)對應的商，將目標幅值和預設比值的乘積確定為除數(shù)與被除數(shù)對應的余數(shù)。

本申請實施例所示的方案，可以通過第一光信號源發(fā)出的脈沖光信號的幅值表示被除數(shù)(例如脈沖光信號的幅值可以等于被除數(shù))，通過第二光信號源發(fā)出的持續(xù)光信號的幅值表示除數(shù)(例如持續(xù)光信號的幅值可以等于除數(shù))。第一光信號源可以發(fā)出的脈沖光信號通過第一波導傳入波導回路中，這樣脈沖光信號可以在波導回路中進行循環(huán)傳輸。第二光信號源可以發(fā)出的持續(xù)光信號傳入第二波導中。耦合器可以對波導回路中的循環(huán)傳輸?shù)拿}沖光信號與第二波導中傳輸?shù)某掷m(xù)光信號進行耦合，每經過一次耦合，脈沖光信號的幅值為進行耦合之前的幅值減去持續(xù)光信號的幅值。也就是，脈沖光信號在波導回路中每循環(huán)傳輸一次，對應的幅值即做了一次減法，這樣脈沖光信號在波導回路中循環(huán)傳輸多次，當脈沖光信號的幅值被減的小于持續(xù)光信號的幅值后，脈沖光信號在波導回路中循環(huán)傳輸次數(shù)即為被除數(shù)和除數(shù)對應的商，脈沖光信號的幅值即為被除數(shù)和除數(shù)對應的余數(shù)。可見，本申請?zhí)峁┑某ㄆ鹘Y構簡單，能夠應用在光芯片中實現(xiàn)除法運算。

在一種可實現(xiàn)的方式中，探測器檢測周期小于等于脈沖光信號在波導回路中的循環(huán)周期。

本申請實施例所示的方案，由于光信號在波導中傳輸速度極快，為了能夠使得探測器每次都能準確的檢測到進行耦合器耦合之后的脈沖光信號，可以探測器時鐘周期(檢測周期)需要等于或小于脈沖光信號在波導回路中的循環(huán)周期。例如可以通過調整波導回路的長度，或者選用時鐘周期更短的探測器。