具有归一化输出功率的可重新配置的全光激活函数的制作方法

背景技术：

1、在对人工智能(ai)日益增长的兴趣的推动下，全球人工神经网络市场预计将以显著的速度增长。人工神经网络(ann)和机器学习算法具有从大型数据集中学习的能力，这可以创建一种具有低延迟和高能效的具有类似人类的决策能力的机器。与电子系统相比，神经形态光子学在复用、能量耗散和串扰方面展现出改善的性能，这对密集和高带宽的互连是有利的。因此，神经形态光子系统有可能提供比神经形态电子系统快若干数量级的运行速度，以及更高的效率。

2、ann是受生物神经网络启发的计算系统。该系统由连接的节点或神经元的集合组成。每个神经元包括线性加权、求和和非线性激活，非线性激活是ann中的构建块并且其能够实现学习任务的输入和输出之间的复杂映射。诸如s形、径向基、整流线性单元(relu)和二次函数的若干非线性函数被广泛地用于不同机器学习任务的ann中。

技术实现思路

技术特征：

1.一种非线性激活装置，包括：

2.根据权利要求1所述的非线性激活装置，其中所述第一波导和所述第二波导由硅形成。

3.根据权利要求1所述的非线性激活装置，其中所述谐振腔包括由硅形成的第三波导。

4.根据权利要求1所述的非线性激活装置，其中所述谐振腔是所述谐振腔。

5.根据权利要求1所述的非线性激活装置，其中所述至少一个相移机制包括第一相移机制和第二相移机制，其中，所述第一相移机制耦合到所述谐振腔，并且，所述第二相移机制耦合到所述干涉仪的所述第二波导。

6.根据权利要求5所述的非线性激活装置，其中所述谐振腔包括被配置为提供从所述谐振腔输出的光信号的输入功率依赖的传输和相位的非线性，并且，其中所述第二相移机制被配置为调谐所述第一分支中的光信号和所述第二分支中的光信号之间的相位差以实现所述期望的激活函数。

7.根据权利要求1所述的非线性激活装置，其中所述至少一个相移机制包括异质金属氧化物半导体(mos)移相器和加热器中的一个或多个。

8.根据权利要求1所述的非线性激活装置，其中所述光放大机制包括：

9.根据权利要求8所述的非线性激活装置，其中所述光学活性介质包括量子点、量子阱和量子仪表板结构中的一个或多个。

10.根据权利要求8所述的非线性激活装置，其中所述台面结构包括iii-v族材料。

11.根据权利要求1所述的非线性激活装置，还包括：

12.一种光学装置，包括

13.根据权利要求12所述的光学装置，其中所述mzi和所述mrr包括硅波导。

14.根据权利要求12所述的光学装置，其中所述mrr包括被配置为提供从所述mrr输出的光信号的输入功率依赖的传输和相位的非线性，并且其中所述第二相移机制被配置为调谐相位差以从多个激活函数中实现期望的激活函数。

15.根据权利要求12所述的光学装置，其中所述第一相移机制和所述第二相移机制包括异质金属氧化物半导体(mos)移相器和加热器中的一个或多个。

16.根据权利要求12所述的光学装置，其中所述光放大机制包括：

17.根据权利要求16所述的光学装置，其中所述光学活性介质包括量子点、量子阱和量子仪表板结构中的一个或多个。

18.根据权利要求16所述的光学装置，其中所述台面结构包括iii-v族材料。

19.根据权利要求12所述的光学装置，还包括：

20.一种用于操作非线性激活装置的方法，包括：

技术总结
本公开涉及具有归一化输出功率的可重新配置的全光激活函数。提供了用于实现具有归一化输出功率的各种激活函数的全光可重新配置激活装置的系统、装置和方法。本文所公开的装置和系统包括干涉仪，干涉仪包括由第一波导形成的第一分支和由第二波导形成的第二分支。谐振腔耦合到第一波导，并且至少一个相移机制耦合到第二波导和谐振腔中的一个。该至少一个相移机制被配置为控制干涉仪的偏置以在干涉仪的输出处实现期望的激活函数，并且光放大机制耦合到干涉仪的输出并且被配置为将光增益添加到期望的激活函数。

技术研发人员：袁源,彭义炜,S·张,黄志宏
受保护的技术使用者：慧与发展有限责任合伙企业
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29