VYSOKOEFFEKTIVNYY MALOGABARITNYY INTEGRAL'NO-OPTIChESKIY KOMPONENT FOTONNOGO MATRIChNOGO UMNOZhITELYa

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Перспективным классом оптических устройств для выполнения аналогового векторно-матричного умножения являются управляемые сети модуляторов Маха–Цендера, реализующие произвольные матрицы, например матрицы весов для полносвязной нейронной сети или матрицы ядра для сверточных нейронных сетей. В данной работе устранены главные недостатки таких устройств: ограниченные возможности масштабирования и сравнительно высокое энергопотребление, связанные с большими размерами управляемого элемента сети - модулятора Маха–Цендера с двумя входами и двумя выходами. Установлено, что функции модулятора Мах –Цендера может выполнять новый высокоэффективный компонент на основе микрокольцевого резонатора, туннельно связанного с несимметричным интерферометром Маха–Цендера. Установлено также, что такой элемент обеспечивает увеличение эффективности фазовой модуляции, которая практически совпадает с эффективностью фазовой модуляции в микрокольцевом резонаторе, но полностью устраняет паразитную амплитудную модуляцию, характерную для фазового модулятора на основе управляемого микрокольцевого резонатора.

References

  1. В. А. Конышев, А. В. Леонов, О. Е. Наний и др., Квант. электр. 52, 1102 (2022).
  2. В. Н. Трещиков, В. Н. Листвин, DWDM-системы, Техносфера, Москва (2024).
  3. А. И. Мусорин, А. С. Шорохов, А. А. Чежегов и др., УФН 193, 1284 (2023).
  4. S. Ou, A. Sludds, R. Hamerly et al., arXiv:2401.18050v3 (2024).
  5. K. Yao, R. Unni, and Y. Zheng, Nanophotonics 8, 339 (2019).
  6. E. Agrell, M. Karlsson, A. R. Chraplyvy et al., J. Opt. 18, 063002 (2016).
  7. NVIDIA Hopper Architecture In-Depth (2022), https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-hopperarchitecturein-depth/.
  8. Y. Shen, N. C. Harris, S. Skirlo et al., Nature Photon. 11, 441 (2017).
  9. J. Feldmann, N. Youngblood, M. Karpov et al., Nature 589, 52 (2021).
  10. B. Dong, S. Aggarwal,W. Zhou et al., Nature Photon. 17, 1080 (2023).
  11. F. Ashtiani, A. J. Geers, F. Aflatouni et al., Nature 606, 501 (2022).
  12. Z. Chen, A. Sludds, R. Davis et al., Nature Photon. 17, 723 (2023).
  13. A. N. Tait, T. F. de Lima, E. Zhou et al., Sci. Rep. 7, 7430 (2017).
  14. X. Xu, M. Tan, B. Corcoran et al., Nature 589, 44 (2021).
  15. W. R. Clements, P. C. Humphreys, B. J. Metcalf et al., Optica 3, 1460 (2016).
  16. N. C. Harris, J. Carolan, D. Bunandar et al., Optica 5, 1623 (2018).
  17. W. Bogaerts, P. de Heyn, T. van Vaerenbergh et al., Laser Photon. Rev. 6, 47 (2012).
  18. M. Pantouvaki, P. Verheyen, J. de Coster et al., in Proc. Eur. Conf. Opt. Commun. (ECOC), Valencia, Spain (2015), pp. 1–3.
  19. P. Dong, C. Xie, L. Chen et al., Opt. Lett. 37, 1178 (2012).
  20. Patent US 007167293 B2.
  21. С. С. Косолобов, И. А. Пшеничнюк, К. Р. Тазиев и др., УФН 194, 1223 (2024).
  22. N. C. Harris, Y. Ma, J. Mower et al., Opt. Express 22, 10487 (2014).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Note

In the print version, the article was published under the DOI: 10.31857/S0044451025040029


Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).