[00526325]面向低损耗和高速计算的硅基光子仿神经网络研究
联系人：柯安星
所在地：福建厦门市
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技术详细介绍
该项目主要研究成果如下：
1。通过重复实验验证了用自诱导调制不稳定被动锁模来构建光脉冲神经元的可行性，实现了 KHz 频段工作的神经元，对神经元的编码特性、响应特性等有了全面的认识，为下一步搭建多个神经元的系统和神经网络奠定了坚实的研究基础。
2。通过设计片上线性矩阵单元，构建片上的光子神经网络，实现传统调制信号的调制格式识别，在信噪比为 0dB 时总体信号识别率能达到 95%，并讨论了神经网络不同层数、信噪比以及探测器噪声对于信号识别率的影响，为后续在光子神经网络上实现更复杂功能奠定了坚实基础。
3。利用石墨烯协助金属电介质光栅结构实现了动态可调的 PIA，这里使用两种方法实现中红外波段 PIA 现象的可调性：一种方法是通过调节石墨烯的外加电压进而控制石墨烯化学势，另一种方法是通过调节插入层的折射率。通过计算证明 PIA 效应的振幅和带宽的高可调节性可以通过上述方法实现。与以前的结果对比，该方案更容易制作，在很多重要领域有应用前景。
4。设计金属光栅耦合石墨烯超材料的结构用来实现可调谐PIT 效应。反射光谱中的PIT 效应源于两种不同的机制：一种是基于 GRG 上的 GSP 与介电层中的混合模式之间的直接耦合，另一种是基于石墨烯表面等离子体的吸收。模拟结果表明，通过控制石墨烯带的费米能级，可以获得 PIT
效应的幅度和波长的高可调性。基于 MGCGM 结构的可调谐 PIT 效应我们提出在调制器，开关，传感器，吸收器，慢光等方面将具有重要应用，并且该结构也更容易制作。
1。通过重复实验验证了用自诱导调制不稳定被动锁模来构建光脉冲神经元的可行性，实现了 KHz 频段工作的神经元，对神经元的编码特性、响应特性等有了全面的认识，为下一步搭建多个神经元的系统和神经网络奠定了坚实的研究基础。
2。通过设计片上线性矩阵单元，构建片上的光子神经网络，实现传统调制信号的调制格式识别，在信噪比为 0dB 时总体信号识别率能达到 95%，并讨论了神经网络不同层数、信噪比以及探测器噪声对于信号识别率的影响，为后续在光子神经网络上实现更复杂功能奠定了坚实基础。
3。利用石墨烯协助金属电介质光栅结构实现了动态可调的 PIA，这里使用两种方法实现中红外波段 PIA 现象的可调性：一种方法是通过调节石墨烯的外加电压进而控制石墨烯化学势，另一种方法是通过调节插入层的折射率。通过计算证明 PIA 效应的振幅和带宽的高可调节性可以通过上述方法实现。与以前的结果对比，该方案更容易制作，在很多重要领域有应用前景。
4。设计金属光栅耦合石墨烯超材料的结构用来实现可调谐PIT 效应。反射光谱中的PIT 效应源于两种不同的机制：一种是基于 GRG 上的 GSP 与介电层中的混合模式之间的直接耦合，另一种是基于石墨烯表面等离子体的吸收。模拟结果表明，通过控制石墨烯带的费米能级，可以获得 PIT
效应的幅度和波长的高可调性。基于 MGCGM 结构的可调谐 PIT 效应我们提出在调制器，开关，传感器，吸收器，慢光等方面将具有重要应用，并且该结构也更容易制作。