《【文献】eLight | Monolithically integrated asynchronous optical recurrent accelerator》

  • 来源专题:光电信息技术
  • 编译者: 王靖娴
  • 发布时间:2025-05-09
  • 【内容概述】本研究为华中科技大学武汉光电国家研究中心张新亮、董建绩教授研究团队近日在《eLight》上发表的研究成果,该团队成功研发了一种基于波长编码的异步光学循环加速器。该技术突破了光学计算中的同步控制瓶颈,降低了计算能耗,并提升了计算效率。

      研究围绕光学计算面临的挑战,开展了片上光循环加速器异步计算范式的研究。由于光学计算在克服电子计算能耗和延迟局限的同时,自身存在电域信号转换导致的高能耗与延迟问题,尤其在高频下同步及光延迟管理困难,严重制约其发展。在此背景下,研究人员提出基于波长编码的异步计算范式,通过将时间序列映射到光波长序列,利用波长中继特性,消除信号同步需求,降低能耗和成本。为验证该范式,设计并制造了光学隐马尔可夫模型(OHMM)和光学循环神经网络(ORNN)两种片上光循环加速器,在 DNA 序列分析和日语元音分类等基准任务实验中,展现出高计算精度、低延迟和优越的能效。该研究的创新点在于,打破传统光学计算同步模式的束缚,提出全新的异步计算架构,不仅解决了同步难题,还通过独特的波长编码和中继机制,提升了计算性能,为光计算在大规模并行信号处理领域开辟了新方向,有望推动自动驾驶和智能机器人等应用的发展 。

  • 原文来源:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzNTA0NDI1Ng==&mid=2247502086&idx=1&sn=008532ccf9caadf93c06e0db5c6c04bd&scene=0#wechat_redirect
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    • 【内容概述】长基线衍射极限光学孔径合成干涉技术在科学研究和实际应用中发挥着重要作用。与振幅(相位)干涉测量法不同,强度干涉测量法利用热光的二阶相干性,对大气湍流和光学缺陷具有较强的抗性。然而,热光源通常具有宽带光谱、每个模式的平均光子数较低以及发散角较宽的特点,这阻碍了其广泛应用。此研究提出并展示了用于千米级光学合成孔径成像的主动式强度干涉测量技术。该研究方案采用多个相位无关的激光发射器来产生热照明,并利用灵活的计算算法进行图像重建。通过户外实验,研究团队成功对位于 1.36 千米外的毫米级目标进行了成像,实现了比单望远镜衍射极限约 14 倍的分辨率提升。长基线主动式强度干涉测量技术的应用有望推动高分辨率光学成像和传感技术的发展。 (原文见附件)