光计算的现状和展望

1 前言 光计算是利用光的物理性质进行大容量信息处理的光学运算技术.狭义的光计算是指利用光的数值运算,例如四则运算和行列运算;广义的光计算是指应用光学技术进行信息处理.     

非线性干涉滤光片开关特性及逻辑功能

目前,利用光子特性形成大容量和超平行运算的光子计算机研究引起人们广泛的兴趣。无论是模仿电子计算机的二进制数值光计算机结构,还是用符号代换进行光计算以及光信息的存储,都离不开具有光学双稳特性的阈值器件,非线性干涉滤光片光学双稳器件,具有开启阈值功率低、开关速度快,可室温工作于可见波段等优点,因此在探索逻辑开关功能,研究全光学数字计算和体系结构方而受到人们的重视。本文报导利用其透射、反射双稳特性,获得多种逻辑功能;并报告双稳器件对冲开关特性的研究,用于构成光学关联存储、干涉滤光片型空间光调制器的阈值器件。     

浅析计算机网络的发展趋势

本文对进入21世纪后,计算机网络的发展特征做了一个简要阐述,从开放和大容量的发展趋势、一体化和方便使用的发展趋势、高速信息处理趋势、光交换与智能光网络技术、应用服务的发展趋势等五个方面对网络系统的基本发展趋势进行了分析.     

光计算技术的进展(二)

四、围绕着光计算的光信息处理技术 在上讲中,我们已经介绍了目前世界光计算技术发展概况,以及光计算在未来信息处理中的地位。本讲要介绍的是围绕着光计算的一些光信息处理技术,并着重介绍非线性光学相位共轭技术和声光技术在信息处理中的应用。 1.非线性光学相位共轭技术 非线性光学相位共轭技术是最近十多年来兴起的非线性光学信息处理的一个分枝,它是利用光与某些光学媒质的非线性相互作     

微波光子网络的可重构与智能化（特邀）

高性能的光子模拟处理芯片是微波光子处理系统的核心部件,文章通过优化光波导网络结构,实现了一种超宽带可重构的光子模拟运算芯片,通过配置拓扑网络结构实现了多种运算功能的任意切换以及同种功能的运算阶数可调谐。同时,研究了具有自配置能力的光学矩阵计算芯片,以及用于图像处理的片上光子卷积加速器。最后,对微波光子系统与人工智能的交叉融合进行了展望。     

将用于光计算机的全光晶体管

印度Birla技术研究所的科学家研究了一种可用于光计算机的全光晶体管。这种可执行光子功能的全光器件类似于传统的电子晶体管。将这种全光晶体管用于光子计算机来替代现今的电子计算机,可使计算机在小型化和速度方面有巨大提高,在技术方面也将获得改进,并将使科幻中的光计算变为现实。     

光突发交换网络技术研究

光纤传输技术和光网络技术的发展使得光网络成为现代高速宽带网络的基础骨干网。文章论述了三种光交换技术,并详细分析了光突发交换网络技术原理、交换结构及相关网络协议。在目前光器件和光信息处理方式未取得重大突破之时,光突发交换技术集成光电路交换和光分组交换的优势并且实现方式可行,能满足现有大容量、高速率的多媒体信息交换与传输,将成为下一代光IP骨干网的核心技术。     

InP基环形波导激光器的研究与进展

光子集成作为未来全光网络发展的必然趋势,是实现高速光通信的重要解决方案。正如硅基集成电路的发展历程一样,找到一种类似晶体管的基本集成单元,并实现光子集成的大多数功能是目前光子集成技术中最迫切的问题。近年来,由于半导体环形谐振器的功能多样性和可集成性,使其最有可能成为光子集成的基本单元,因而成为集成光子学、光通信和光信息处理领域的研究热点。文章在介绍半导体环形激光器工作原理和基本特性的基础上,总结了InP基环形波导激光器在集成光源及光信息处理方面的应用和最新进展。     

飞秒激光超精细″冷″加工技术及其应用(续)

4光子器件和全光通讯领域 随着科学技术的不断发展,世界正在向光子时代迈进,目前的各种电子元器件正在被全光学元件所取代,并将其逐步微小化和集成化在一个紧凑的功能系统内,成为高速信息处理的新兴发展方向.     

光波导调制器在光子计算机中的应用

自1969年集成光学概念被提出后,对各种波导结构的光调制器的制作技术和开发应用作了大量研究工作,迄今为止,利用电光、声光、磁光效应工作的调制器和开关都已经被实验证实.由于光波导调制器具有调制速率高,开关时间短,驱动电压低,消耗电功率小等优点,因而可用于相干光纤通信、光信息处理等技术领域.特别在最近几年,出现光子计算机的构想后,人们普遍认为,光波导调制器在光子计算中的应用前景将是令人欢欣鼓舞的.     

将用于光计算机的全光晶体管

印度Birla技术研究所的科学家研究了一一种可用于光计算机的全光晶体管。这种可执行光子功能的全光器件类似于传统的电子晶体管。将这种全光晶体管用于光子计算机来替代现今的电子计算机，可使计算机在小型化和速度方面有巨大提高，在技术方面也将获得改进，并将使科幻中的光计算变为现实。     

光子神经网络发展与挑战

近年来,以神经网络为代表的人工智能技术正向着高速低功耗的方向快速发展。然而,受限于电子器件的固有极限,传统电子神经网络难以进一步提高功率效率与计算速度。而光子神经网络能够有机地将光电子技术与神经网络模型相结合,提供了突破这一瓶颈的有效手段。为了更好地了解光子神经网络的发展历程,把握当前光子神经网络的研究热点以及展望未来光子神经网络的发展方向,本文对光子前馈、循环以及脉冲神经网络的研究现状进行梳理,以阐释光子神经网络在实时训练、非线性运算、规模化和实用化方面面临的挑战及未来发展的趋势。     

面向二十一世纪的我国信息光电子技术

近30年来,光电子技术是继微电子技术之后迅猛发展的综合性高新技术。随着70年代后期半导体激光器和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破,光子技术与电子技术开始结合,并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。它包括信息传输如光纤通信、空间和海底光通信;信息处理如计算机光互连、光计算、光交换;信息获取如光学传感和遥感、光纤传感;信息存储如光盘、全息存储技术;信息显示如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等等,对国民经济和国防建设具有举足轻重的影响。现状由于光电子器件是信息光电子技术的核心和关键,…     

光网络与光子集成的发展(上)

本文从高速率大容量信息网络体系的发展需求出发,指出光纤网络体系是未来光通信的主流发展方向,光子技术将在网络体系中成为主体技术,发挥重大的作用。文中描述了光纤网络体系的基本功能构架：即信息的超大容量传输,灵活的上下载路分插复用,快速的交换共享和高效经济的路由选择。光子集成是实现上述功能构架的关键硬件,它包括高速响应的集成激光器、波导光栅阵列密集波分复用器、可调谐窄带响应集成光电探测器、路由选择的波长变换器以及快速响应光开关矩阵等。重点将对上述支撑高速率、大容量光纤网络体系的集成光子器件的发展作出较深入的评述讨论。     

第三届全国光子学术会议在昆明召开

由中国光学学会高速摄影与光子学专业委员会、中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会主办,西南师范大学、中科院云南天文台、昆明物理所、瞬态光学技术国家重点实验室承办的第三届全国光子学学术会议于２０００年９月２４日～２９日在昆明市隆重召开。１５０余名与会代表欢聚一堂,就集成光学理论、激光学、二元光学及光子微加工技术、光纤通信技术、光纤传感、固态光子器件与非线性光子效应、光信息处理与光计算、瞬态光学与高速摄影、生物光子学等学科展开了认真而热烈的交流,这是光子学领域的一次重大盛会。大会共收到了论文２８２…     

光网络与光子集成的发展(上)

本文从高速率大容量信息网络体系的发展需求出发,指出光纤网络体系是未来光通信的主流发展方向,光子技术将在网络体系中成为主体技术,发挥重大的作用.文中描述了光纤网络体系的基本功能构架:即信息的超大容量传输,灵活的上下载路分插复用,快速的交换共享和高效经济的路由选择.光子集成是实现上述功能构架的关键硬件,它包括高速响应的集成激光器、波导光栅阵列密集波分复用器、可调谐窄带响应集成光电探测器、路由选择的波长变换器以及快速响应光开关矩阵等.重点将对上述支撑高速率、大容量光纤网络体系的集成光子器件的发展作出较深入的评述讨论.     

光电子产业—21世纪的战略产业

光电子技术是继微电子技术之后 ,近十几年来迅速发展的高新技术。它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就 ,是电子技术与光子技术相互结合与扩展、具有广阔应用前景的新兴交叉学科 ,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。因此 ,美国、欧盟、日本、韩国以及中国台湾等都把微电子和光电子技术列为关键技术。如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、现代通信等为代表的信息技术的高速发展 ,改变了人们的生活方式 ,促进了知识经济的崛起 ,那么 ,随着信息技术的发展 ,大容量光纤通信网络的建设 ,…     

新世纪初的光子技术展望

光子技术是一门新兴的科学技术,它是继电子技术之后又一升级的技术。光子技术是以激光、红外、光纤等现代光子器件为基础,由光学精密机械、电子、微电子和计算机等结合的一门蓬勃发展的新技术。利用光子技术的装置具有更高速度、更大容量、更高精度和更高分辨率。光子技术经过近30年的发展,已发展成为一类高科技产业,并在各     

半导体微腔双稳态激光器

适于光子集成的半导体微腔双稳态激光器,在高速光存储、光交换等光信息处理方面具有重要的应用价值。模式竞争产生的双稳态半导     

日企业开发出微型硅光子光源助推光互联LSI研发

据《日刊工业新闻》2011年9月16日报道,富士通研究所近日对外宣布,为实现LSI芯片的光互联,该所成功研制出微型硅光子光源,开创了LSI无需温度调节结构之先河。光互联技术可使LSI心脏部件中央运算处理装置（CPU）之间进行大容量信息的高速传输,其设置在CPU旁边光收发器上的光源由硅与光融合的硅光子技术制成。