基于VCSEL阵列的3D垂直集成光子神经网络的观点
Min Gu1,2, Yibo Dong1,2, Haoyi Yu1,2
1Institute of Photonic Chips, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093 China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
垂直腔表面发射激光 (VCSEL) 阵列提供了一条通往紧,活性衍射神经网络 (DNN) 的途径. 这种方法可以在芯片上集成下一代光子神经网络.
科学领域:
- 光子学和人工智能的人工智能
- 集成光学和神经计算.
背景情况:
- 人工智能的进步推动了人们对新型光子神经网络设计的兴趣.
- 衍射神经网络 (DNN) 擅长高速的二维光学数据处理,但由于厘米尺度的输入设备而面临小型化挑战.
- 目前的DNN缺乏芯片内集成能力,阻碍了实际应用.
研究的目的:
- 提出垂直腔表面发射激光 (VCSEL) 阵列作为紧,主动DNN的解决方案.
- 探索VCSEL阵列作为下一代芯片上光子神经网络的集成平台.
- 分析基于VCSEL阵列的3D光子芯片的未来方向和挑战.
主要方法:
- 概念化使用可定位的VCSEL数组用于DNN中的数据输入.
- 研究微米尺度3D光子芯片的潜力.
- 分析基于VCSEL的光子芯片的调制带宽能力.
主要成果:
- VCSEL阵列可以作为DNN的紧,活跃的数据输入设备.
- 微米级的3D光子芯片具有几十GHz调制带宽是可行的使用VCSEL阵列.
- 这种方法促进了芯片上垂直堆叠的光子神经网络的发展.
结论:
- VCSEL阵列代表了小型化和集成DNN的一个有前途的技术.
- 拟议的平台可以创建高性能,紧的光子神经网络.
- 需要进一步的研究来应对这些挑战,并实现3D光子芯片的全部潜力.


