基于纤维布拉格格的可重新配置的光学卷积操作架构

科学领域:

• 光子学和光学工程的工程.
• 人工智能的人工智能
• 集成传感和通信.

背景情况:

• 传统的光纤系统由于电子计算而面临性能和能源效率的限制.
• 整合光学计算有可能提高传感通信系统的实时处理和效率.

研究的目的:

• 提出和验证可重新配置的光学卷积架构,使用光纤布拉格格 (FBGs) 进行集成传感通信.
• 为了利用FBG用于应变调节内核,使被动,可扩展和温度稳定的光学计算成为可能.

主要方法:

• 开发了一个可重新配置的光学卷积架构,利用FBG的原生光纤兼容性.
• 为光学卷积架构设计了应变调节的内核.
• 使用手写数字卷积 (MNIST) 和虹膜分类任务实验验证了架构.

主要成果:

• 实现了手写数字识别的10-2级的根平均平方误差 (RMSE).
• 在虹膜分类中实现了100%的准确性.
• 证明了无光纤集成,可扩展性和温度稳定的可行性.

结论:

• 拟议的基于FBG的光学卷积架构有效地将FBG与光学计算联系起来.
• 这一进步显著增强了边缘人工智能和综合传感-通信-计算系统.
• 被动,可重新配置和光纤兼容的设计为未来的光学计算应用提供了有前途的方向.