DE102020131012A1 - PHOTONIC NETWORK - Google Patents

PHOTONIC NETWORK Download PDF

Info

Publication number
DE102020131012A1
DE102020131012A1 DE102020131012.9A DE102020131012A DE102020131012A1 DE 102020131012 A1 DE102020131012 A1 DE 102020131012A1 DE 102020131012 A DE102020131012 A DE 102020131012A DE 102020131012 A1 DE102020131012 A1 DE 102020131012A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
waveguides
photonic network
waveguide
light
material system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020131012.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Jens Ebbecke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102020131012.9A priority Critical patent/DE102020131012A1/en
Priority to PCT/EP2021/082869 priority patent/WO2022112354A1/en
Publication of DE102020131012A1 publication Critical patent/DE102020131012A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/06Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons
    • G06N3/067Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons using optical means
    • G06N3/0675Physical realisation, i.e. hardware implementation of neural networks, neurons or parts of neurons using optical means using electro-optical, acousto-optical or opto-electronic means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/04Architecture, e.g. interconnection topology
    • G06N3/049Temporal neural networks, e.g. delay elements, oscillating neurons or pulsed inputs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/005Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/005Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0085Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for modulating the output, i.e. the laser beam is modulated outside the laser cavity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures
    • H01S5/4068Edge-emitting structures with lateral coupling by axially offset or by merging waveguides, e.g. Y-couplers

Abstract

Ein photonisches Netzwerk umfasst:eine Vielzahl von parallel zueinander laufenden, optischen Wellenleitern (13), wobei jeder Wellenleiter (13) einen optischen Eingang (15) und einen optischen Ausgang (17) aufweist, und eine Vielzahl von optoelektronischen Lichtquellen (19), insbesondere Laserlichtquellen,vorzugsweise Laserdioden, wobei jeder optische Eingang (15) der Wellenleiter (13) mit einer Lichtquelle (19) zur Einspeisung von Licht in den jeweiligen Wellenleiter (13) gekoppelt ist, und wobei die Wellenleiter (13) und die Lichtquellen (19) in einem Materialsystem monolitisch ausgebildet sind.A photonic network comprises: a multiplicity of optical waveguides (13) running parallel to one another, each waveguide (13) having an optical input (15) and an optical output (17), and a multiplicity of optoelectronic light sources (19), in particular Laser light sources, preferably laser diodes, wherein each optical input (15) of the waveguides (13) is coupled to a light source (19) for feeding light into the respective waveguide (13), and wherein the waveguides (13) and the light sources (19) are formed monolithically in a material system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein photonisches Netzwerk, insbesondere ein photonisches neuronales Netzwerk.The present invention relates to a photonic network, in particular a photonic neural network.

Künstliche neuronale Netzwerke können als Schlüsselelemente für aktuelle und zukünftige Technologien, wie etwa Maschinenlernen, angesehen werden. Die Herstellung von künstlichen neuronalen Netzwerken mit Standard-IT-Hardware Komponenten ist schwer umzusetzen, und derartige Netzwerke benötigen eine sehr hohe Rechenleistung.Artificial neural networks can be seen as key elements for current and future technologies, such as machine learning. The production of artificial neural networks with standard IT hardware components is difficult to implement, and such networks require very high computing power.

Ein anderer Ansatz sind optische neuronale Netzwerke. Es ist bekannt, Halbleiterlaser mit auf einem Silikonsubstrat erzeugten optischen Wellenleiternetzwerk zu kombinieren, um ein photonisches Netzwerk herzustellen.Another approach is optical neural networks. It is known to combine semiconductor lasers with an optical waveguide network fabricated on a silicon substrate to produce a photonic network.

Der vorliegenden Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, ein verbessertes photonisches Netzwerk bereitzustellen, welches insbesondere auch auf einfache Weise herstellbar ist.It is an object of the present invention to provide an improved photonic network which, in particular, can also be produced in a simple manner.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein photonisches Netzwerk mit den Merkmalen von Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildung der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a photonic network having the features of claim 1. Preferred embodiments and developments of the invention are specified in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes photonisches Netzwerk, insbesondere photonisches, künstliches neuronales Netzwerk, umfasst eine Vielzahl von parallel zueinander laufenden, optischen Wellenleitern, wobei jeder Wellenleiter einen optischen Eingang und einen optischen Ausgang aufweist, und eine Vielzahl von optoelektronischen Lichtquellen, insbesondere Laserlichtquellen, vorzugsweise Laserdioden, wobei jeder optische Eingang der Wellenleiter mit einer Lichtquelle zur Einspeisung von Licht in den jeweiligen Wellenleiter gekoppelt ist, wobei die Wellenleiter und die Lichtquellen in einem Materialsystem monolitisch ausgebildet sind.A photonic network according to the invention, in particular a photonic, artificial neural network, comprises a multiplicity of optical waveguides running parallel to one another, each waveguide having an optical input and an optical output, and a multiplicity of optoelectronic light sources, in particular laser light sources, preferably laser diodes, each optical input of the waveguide is coupled to a light source for feeding light into the respective waveguide, wherein the waveguide and the light sources are monolithic in a material system.

Bei dem erfindungsgemäßen photonisches Netzwerk sind somit zumindest die Lichtquellen und die Wellenleiter in einem Materialsystem monolitisch integriert. Dadurch kann das photonische Netzwerk auf verhältnismäßig einfache und in sehr kompakter Weise hergestellt werden. Außerdem lässt sich eine hohe Packungsdichte der Elemente des Netzwerks erreichen. Die Wellenleiterstrukturen, die Lichtquellen und gegebenenfalls weitere Elemente lassen sich dabei in hoher Zahl auf einem kleinen Volumen anordnen.In the case of the photonic network according to the invention, at least the light sources and the waveguides are monolithically integrated in a material system. As a result, the photonic network can be produced in a relatively simple and very compact manner. In addition, a high packing density of the elements of the network can be achieved. The waveguide structures, the light sources and possibly other elements can be arranged in large numbers in a small volume.

Bevorzugt ist das Materialsystem der Lichtquellen und der Wellenleiter zumindest im Bereich der lichterzeugenden und lichtleitenden Schichten das gleiche. Das Materialsystem ist bevorzugt ein Indium-Aluminium-Gallium-Arsenid InAlGaAs Materialsystem.The material system of the light sources and the waveguide is preferably the same, at least in the area of the light-generating and light-conducting layers. The material system is preferably an indium aluminum gallium arsenide InAlGaAs material system.

Eine Lichtquelle kann mit einem jeweiligen optischen Eingang eines zugeordneten Wellenleiters derart gekoppelt sein, dass eine oder mehrere lichterzeugende bzw. lichtleitende Schichten der Lichtquelle in der gleichen Ebene liegen wie eine oder mehrere lichtleitende Schichten der Wellenleiter. Eine direkte Einkopplung des Lichts von der Lichtquelle in den zugeordneten Wellenleiter ist dadurch möglich. Außerdem kann sich für die lichtleitenden Schichten der Wellenleiter und der Lichtquellen eine zumindest im Wesentlichen gleiche Bandstruktur mit einer im Wesentlichen gleich großen Bandlücke ergeben. Eine Bandlücke in den Wellenleitern ist dabei bevorzugt leicht vergrößert, wie nachfolgend noch erläutert wird, um eine Absorption des von der Lichtquelle bereitgestellten Lichts, insbesondere in Form von Laserpulsen, zu vermeiden.A light source can be coupled to a respective optical input of an associated waveguide in such a way that one or more light-generating or light-guiding layers of the light source lie in the same plane as one or more light-guiding layers of the waveguide. A direct coupling of the light from the light source into the associated waveguide is possible as a result. In addition, an at least essentially identical band structure with an essentially equally large band gap can result for the light-guiding layers of the waveguides and the light sources. A band gap in the waveguides is preferably slightly enlarged, as will be explained below, in order to avoid absorption of the light provided by the light source, in particular in the form of laser pulses.

In dem Materialsystem können die Wellenleiter wenigstens abschnittsweise als Quantentopf-Wellenleiter ausgebildet sein, wobei jeder Wellenleiter wenigstens einen oder mehrere Quantentöpfe aufweist. Insbesondere können die eine oder die mehreren lichtleitenden Schichten des Wellenleiters so ausgestaltet sein, dass diese einen oder mehrere Quantentöpfe ausbilden. Durch Verwendung von derartigen Wellenleitern kann eine hohe Integrationsdichte erreicht werden.In the material system, the waveguides can be designed at least in sections as quantum well waveguides, with each waveguide having at least one or more quantum wells. In particular, the one or more light-guiding layers of the waveguide can be designed in such a way that they form one or more quantum wells. A high integration density can be achieved by using such waveguides.

Bevorzugt weisen der oder die Quantentöpfe der Quantentopf-Wellenleiter eine Bandlücke auf, die einer Energiedifferenz entspricht, welche größer ist als die Energie der Photonen, die von den Lichtquellen emittiert werden. Die Bandlücke bezieht sich auf den energetischen Abstand zwischen Leitungs- und Valenzband in dem jeweiligen Quantentopf. Da die Bandlücke größer ist als die Energie der Photonen aus der Lichtquelle, kann eine Absorption der Photonen in den Wellenleitern vermieden oder zumindest reduziert werden.Preferably, the quantum well(s) of the quantum well waveguides have a bandgap that corresponds to an energy difference that is greater than the energy of the photons emitted by the light sources. The band gap refers to the energetic distance between the conduction and valence bands in the respective quantum well. Since the band gap is larger than the energy of the photons from the light source, absorption of the photons in the waveguides can be avoided or at least reduced.

Es kann vorgesehen sein, insbesondere zur Erzeugung einer derartigen Bandlücke, dass der Quantentopf oder die Quantentöpfe der Quantentopf-Wellenleiter mittels eines Quantentopf-Vermischungsverfahrens hergestellt ist bzw. sind. Ein derartiges, an sich bekanntes Verfahren wird auch Quantum Well Intermixing genannt. Quantum Well Intermixing ist eine Technik, die angewendet werden kann, um die Bandlücke einer Quantenstruktur zu modifizieren. Der modifizierte quantisierte Energiezustand führt meistens zu einer Blauverschiebung der Bandlücke und daher zu einer Vergrößerung der Bandlücke.It can be provided, in particular to generate such a band gap, that the quantum well or the quantum wells of the quantum well waveguide is or are produced by means of a quantum well mixing method. Such a method, which is known per se, is also called quantum well intermixing. Quantum well intermixing is a technique that can be used to modify the band gap of a quantum structure. The modified quantized energy state mostly leads to a blue shift of the band gap and therefore to a widening of the band gap.

In dem Materialsystem können die Wellenleiter einen höheren optischen Brechungsindex aufweisen als an die Wellenleiter angrenzende Bereiche des Materialsystems. Lichtleitung längs der Wellenleiter basierend auf dem Effekt der Totalreflektion kann dadurch erreicht werden.In the material system, the waveguides can have a higher optical refractive index than regions of the material system adjoining the waveguides. Light guiding along the waveguides based on the effect of total internal reflection can thereby be achieved.

Der Unterschied zwischen den optischen Brechungsindices des Wellenleiters und der angrenzenden Bereiche kann im Hundertstel- oder Tausendstel-Bereich liegen. Ein Brechungsindexunterschied in der Größenordnung von einigen Tausendstel kann bereits ausreichen. Zum Beispiel beträgt in einem Materialsystem aus InAlGaAs der optische Brechungsindex etwa 3,5. Für einen Wellenleiter mit einem Brechungsindex von 3,501 ergibt sich ein Grenzwinkel der Totalreflexion aus arcsin(3,5/3,501) = 88,6°. Dies bedeutet, dass Krümmungen mit einem Radius von 6 µm für den Wellenleiter möglich wären.The difference between the optical refractive indices of the waveguide and the adjacent regions can be in the hundredth or thousandth range. A refractive index difference of the order of a few thousandths can already be sufficient. For example, in an InAlGaAs material system, the optical index of refraction is about 3.5. For a waveguide with a refractive index of 3.501, the critical angle of total reflection is arcsin(3.5/3.501) = 88.6°. This means that bends with a radius of 6 µm would be possible for the waveguide.

In dem Materialsystem können die Wellenleiter wenigstens abschnittsweise druck- oder zugverspannt sind. Hierdurch kann in den Wellenleitern der Brechungsindex, insbesondere im Tausendstel-Bereich, erhöht werden.In the material system, the waveguides can be compressed or tensioned at least in sections. As a result, the refractive index in the waveguides can be increased, in particular in the thousandths range.

Zwischen jeweils benachbarten Wellenleitern kann wenigstens ein Mikroring-Resonator in dem Materialsystem ausgebildet sein. Dadurch kann eine Kopplung zwischen den Wellenleitern bewerkstelligt werden.At least one microring resonator can be formed in the material system between respectively adjacent waveguides. Thereby a coupling between the waveguides can be accomplished.

Mikroring-Resonatoren sind an sich bekannt. Es wird auf die wissenschaftliche Veröffentlichung verwiesen von TAIT et al.:„Microring Weight Banks“, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 22, No. 6, November/December 2016, 5900214.Microring resonators are known per se. Reference is made to the scientific publication by TAIT et al.: "Microring Weight Banks", IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 22, No. 6, Nov/Dec 2016, 5900214.

Der Mikroring-Resonator kann ein Steuerelement aufweisen, das zur Steuerung der Auskopplung von Licht aus einem Wellenleiter und zur Einkopplung des Lichts in den benachbarten Wellenleiter vorgesehen ist. Das Steuerelement kann zwischen zwei Zuständen schaltbar, insbesondere elektrisch schaltbar, sein, wobei in einem ersten Zustand Licht aus einem Wellenleiter in den Mikroring-Resonator eingekoppelt wird und weiter von dem Mikroring-Resonator in den benachbarten Wellenleiter ausgekoppelt wird.The microring resonator can have a control element which is provided for controlling the coupling out of light from one waveguide and for coupling the light into the adjacent waveguide. The control element can be switched between two states, in particular electrically switchable, wherein in a first state light is coupled from a waveguide into the microring resonator and is further coupled out from the microring resonator into the adjacent waveguide.

In zumindest einer Ausgestaltung der Erfindung kann mittels des Steuerelements der optische Brechungsindex des Mikroring-Resonators einstellbar sein. Der Mikroring-Resonator kann dadurch in Resonanz mit den Wellenleitern gebracht werden, um eine effektive Kopplung zwischen den Wellenleitern zu erreichen.In at least one configuration of the invention, the optical refractive index of the microring resonator can be adjustable by means of the control element. The microring resonator can thereby be brought into resonance with the waveguides to achieve effective coupling between the waveguides.

In zumindest einer Ausgestaltung der Erfindung kann wenigstens einer und bevorzugt alle Wellenleiter wenigstens ein Gewichtungselement aufweisen. Über das Gewichtungselement kann die Wichtigkeit eines Wellenleiters in dem Netzwerk eingestellt werden.In at least one configuration of the invention, at least one and preferably all waveguides can have at least one weighting element. The importance of a waveguide in the network can be set via the weighting element.

Ein jeweiliger Wellenleiter kann im Bereich eines Gewichtungselements keine vermischten Quantentöpfe aufweisen. Die Bandlücke im Bereich eines Gewichtungselements kann somit insbesondere der Energie der von der Lichtquelle bereitgestellten Photonen entsprechen. In einem Zustand des Gewichtungselements können daher Photonen aus der Lichtquelle absorbiert werden.A respective waveguide cannot have any mixed quantum wells in the area of a weighting element. The band gap in the area of a weighting element can thus correspond in particular to the energy of the photons provided by the light source. Therefore, in a state of the weighting element, photons from the light source can be absorbed.

Ein jeweiliges Gewichtungselement kann in einen Zustand bringbar sein, in welchem Populationsinversion auftritt. Das Gewichtungselement ist dann transparent für das ankommende Licht.A respective weighting element can be brought into a state in which population inversion occurs. The weighting element is then transparent to the incoming light.

Insbesondere kann ein jeweiliges Gewichtungselement kontinuierlich zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand schaltbar sein, beispielsweise mittels eines elektrischen Signals, wie etwa ein Spannungssignal, das zwischen 0 Volt und 1 Volt variiert werden kann. Im ersten Zustand absorbiert das Gewichtungselement einfallendes Licht vollständig, während es im zweiten Zustand für einfallendes Licht transparent ist. In Zwischenzuständen zwischen dem ersten und zweiten Zustand erfolgt eine Teilabsorption, wobei der Grad der Absorption steigt, je näher der eingestellte Zwischenzustand am ersten Zustand ist.In particular, a respective weighting element can be continuously switchable between a first state and a second state, for example by means of an electrical signal, such as a voltage signal, which can be varied between 0 volt and 1 volt. In the first state, the weighting element completely absorbs incident light, while in the second state it is transparent to incident light. Partial absorption takes place in intermediate states between the first and second state, with the degree of absorption increasing the closer the set intermediate state is to the first state.

Wenigstens einer und bevorzugt alle Wellenleiter können wenigstens ein pulsierendes Element aufweisen. Derartige Elemente werden in einem künstlichen neuronalen Netzwerk auch als „spiking neuron“ oder „firing neutron“ bezeichnet.At least one and preferably all of the waveguides can have at least one pulsating element. Such elements are also referred to as "spiking neuron" or "firing neutron" in an artificial neural network.

Ein jeweiliger Wellenleiter kann im Bereich eines pulsierenden Elements keine vermischten Quantentöpfe aufweisen. Die Bandlücke im dem Bereich eines pulsierenden Elements kann somit insbesondere der Energie der von der Lichtquelle bereitgestellten Photonen entsprechen.A given waveguide cannot have mixed quantum wells in the region of a pulsating element. The band gap in the area of a pulsating element can thus correspond in particular to the energy of the photons provided by the light source.

Ein jeweiliges pulsierendes Element kann in einen Zustand bringbar sein, in welchem Populationsinversion auftritt. Ankommendes Licht kann, insbesondere stark, nichtlinear verstärkt werden, so dass ein nichtlineares Verhalten simuliert werden kann.A respective pulsating element may be capable of being brought into a state in which population inversion occurs. Incoming light can be amplified non-linearly, particularly strongly, so that non-linear behavior can be simulated.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein jeweiliges Abschlusselement an jedem optischen Ausgang der Wellenleiter in dem Materialsystem ausgebildet sein. Mittels der Abschlusselemente kann die Ausgangsschicht eines neuronalen Netzwerkes realisiert werden. Die in dem Netzwerk verarbeiteten Informationen können mittels der Abschlusselemente erhalten bzw. ausgelesen werden.In one configuration of the invention, a respective terminating element can be formed at each optical output of the waveguides in the material system. By means of the terminating elements, the output layer of a neural network works can be realized. The information processed in the network can be obtained or read out by means of the terminating elements.

Ein jeweiliges Abschlusselement kann als Detektor zur Detektion des an dem jeweiligen optischen Ausgang ankommenden Lichts ausgestaltet sein.A respective terminating element can be designed as a detector for detecting the light arriving at the respective optical output.

Ein jeweiliger Wellenleiter kann im Bereich eines Abschlusselements keine vermischten Quantentöpfe aufweisen. Die ein Abschlusselement bildenden Halbleiterschichten können als Photodioden ausgestaltet und mit einer Sperrspannung beaufschlagbar sein, so dass die Abschlusselemente in funktionaler Hinsicht als Photodioden fungieren können.A respective waveguide cannot have any mixed quantum wells in the area of a terminating element. The semiconductor layers forming a terminating element can be in the form of photodiodes and can be subjected to a blocking voltage, so that the terminating elements can function as photodiodes from a functional point of view.

Neben den Lichtquellen und den Wellenleitern können ein, mehrere oder alle anderen Elemente des Netzwerks, insbesondere die Mikroring-Resonatoren, die Steuerelemente, die Gewichtungselemente, die pulsierenden Elemente und/oder die Abschlusselemente monolitisch in dem Materialsystem ausgebildet sein.In addition to the light sources and the waveguides, one, several or all other elements of the network, in particular the microring resonators, the control elements, the weighting elements, the pulsating elements and/or the terminating elements can be formed monolithically in the material system.

Bei der Lichtquelle handelt es sich insbesondere um eine Laserdiode. Die Lichtquelle kann gepulst oder kontinuierlich betrieben werden. Wenn somit hierin von Licht, einfallendem Licht, oder Photonen die Rede ist, kann ein von einer Lichtquelle emittierter Lichtpuls damit assoziiert sein. Licht muss nicht unbedingt sichtbar sein. Licht kann insbesondere auch im infraroten oder im ultravioletten Spektralbereich liegen.The light source is in particular a laser diode. The light source can be operated in pulsed or continuous mode. Thus, when reference is made herein to light, incident light, or photons, a light pulse emitted by a light source may be associated therewith. Light does not necessarily have to be visible. Light can in particular also be in the infrared or in the ultraviolet spectral range.

Nachfolgend sind beispielhafte Ausgestaltungsvarianten der Erfindung im Zusammenhang mit Figurendarstellungen erläutert.

  • 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen photonischen Netzwerkes.
Exemplary embodiment variants of the invention are explained below in connection with representations in the figures.
  • 1 shows schematically an embodiment of the photonic network according to the invention.

Das in 1 gezeigte photonische Netzwerk 11 umfasst eine Vielzahl, hier vier, von parallel zueinander laufenden optischen Wellenleitern 13. Jeder Wellenleiter 13 weist einen optischen Eingang 15 und einen optischen Ausgang 17 auf. Das Netzwerk 11 umfasst außerdem eine Vielzahl, hier vier, von optoelektronischen Laserlichtquellen 19, bei denen es sich insbesondere um Laserdioden handelt.This in 1 The photonic network 11 shown comprises a multiplicity, here four, of optical waveguides 13 running parallel to one another. Each waveguide 13 has an optical input 15 and an optical output 17 . The network 11 also includes a large number, here four, of optoelectronic laser light sources 19, which are in particular laser diodes.

Jeder optische Eingang 15 der Wellenleiter 13 ist mit einer Lichtquelle 19 gekoppelt, wobei die Lichtquelle 19 zur Einspeisung von Licht, insbesondere in Form von Laserpulsen, in den jeweiligen Wellenleiter 13 vorgesehen ist. Die Wellenleiter 13 und die Lichtquellen 19 sind in dem gleichen Materialsystem monolitisch ausgebildet.Each optical input 15 of the waveguide 13 is coupled to a light source 19, the light source 19 being provided for feeding light, in particular in the form of laser pulses, into the respective waveguide 13. The waveguides 13 and the light sources 19 are formed monolithically in the same material system.

Das photonische Netzwerk 11 umfasst außerdem Mikroring-Resonatoren 21 zwischen jeweiligen benachbarten Wellenleitern 13. Insbesondere sind, in 1 von oben nach unten gesehen, zwischen dem obersten, ersten und dem zweiten Wellenleiter 13 zwei Mikroring-Resonatoren 21 angeordnet. Zwischen dem zweiten und dritten Wellenleiter 13 ist ein Mikroring-Resonator 21 vorgesehen. Zwischen dem dritten und untersten, vierten Wellenleiter 13 sind wiederum zwei Mikroring-Resonatoren 21 angeordnet.The photonic network 11 also comprises microring resonators 21 between respective adjacent waveguides 13. In particular, in 1 Seen from top to bottom, between the uppermost, first and second waveguide 13, two micro-ring resonators 21 are arranged. A microring resonator 21 is provided between the second and third waveguides 13 . In turn, two microring resonators 21 are arranged between the third and bottom, fourth waveguide 13 .

Jeder Mikroring-Resonator 21 weist ein Steuerelement 23 auf, das zur Steuerung der Auskopplung von Licht aus einem Wellenleiter 13 und zur Einkopplung des Lichts in den benachbarten Wellenleiter 13 vorgesehen ist.Each microring resonator 21 has a control element 23 which is provided for controlling the coupling out of light from a waveguide 13 and for coupling the light into the adjacent waveguide 13 .

In jeden Wellenleiter 13 sind ein Gewichtungselement 25 und ein pulsierendes Element 27, das auch als „spiking neuron“ oder „firing neutron“ bezeichnet wird, integriert. Außerdem ist ein jeweiliges Abschlusselement 29 an jedem optischen Ausgang 17 der Wellenleiter 13 angeordnet.A weighting element 25 and a pulsating element 27, which is also referred to as “spiking neuron” or “firing neutron”, are integrated into each waveguide 13. In addition, a respective terminating element 29 is arranged at each optical output 17 of the waveguide 13 .

Die genannten Elemente, also die Mikroring-Resonatoren 21 mit den Steuerelementen 23, die Gewichtungselemente 25, die pulsierenden Elemente 27 und die Abschlusselemente 29 sind ebenfalls monolitisch mit dem Wellenleiter 13 und den Lichtquellen 19 in dem Materialsystem ausgebildet. Bei dem Materialsystem handelt es sich bevorzugt um ein Indium-Aluminium-Gallium-Arsenid (InAlGaAs) Materialsystem.The elements mentioned, ie the microring resonators 21 with the control elements 23, the weighting elements 25, the pulsating elements 27 and the terminating elements 29 are also formed monolithically with the waveguide 13 and the light sources 19 in the material system. The material system is preferably an indium aluminum gallium arsenide (InAlGaAs) material system.

Die Lichtquellen 19 können in dem photonischen Netzwerk 11 als Eingangsschicht (input layer) des Netzwerks 11 angesehen werden. An der linken Außenseite des monolitisch ausgebildeten Netzwerks 11 kann eine hochreflektierende Verspiegelung 31 aufgebracht sein, die einen jeweiligen Resonatorspiegel der Laserlichtquellen 19 bildet. Ein Übergang zwischen einer Laserlichtquelle 19 und einem Wellenleiter 13 kann eine weniger stark reflektierende Verspiegelung (nicht gezeigt) aufweisen. Diese bildet einen weiteren Resonatorspiegel einer jeweiligen Laserlichtquelle 19. Eine Auskopplung von Licht aus dem Laserresonator und eine Einkopplung des Lichts in den Wellenleiter 13 wird somit ermöglicht.The light sources 19 can be viewed as the input layer of the network 11 in the photonic network 11 . A highly reflective mirror coating 31 can be applied to the left outside of the monolithic network 11 , which forms a respective resonator mirror of the laser light sources 19 . A transition between a laser light source 19 and a waveguide 13 can have a less strongly reflecting mirror coating (not shown). This forms a further resonator mirror of a respective laser light source 19. A decoupling of light from the laser resonator and a coupling of the light into the waveguide 13 is thus made possible.

Eine Lichtquelle 19 kann ferner mit dem jeweiligen optischen Eingang 15 des zugeordneten Wellenleiters 13 derart gekoppelt sein, dass lichterzeugende und lichtleitende Schichten der Lichtquelle 19 in der gleichen Ebene liegen wie lichtleitende Schichten der Wellenleiter 13 (nicht dargestellt). Dadurch wird eine direkte Einkopplung des Lichts von der Lichtquelle 19 in den zugeordneten Wellenleiter 13 erreicht.A light source 19 can also be coupled to the respective optical input 15 of the associated waveguide 13 in such a way that light-generating and light-conducting layers of the light source 19 lie in the same plane as light-conducting layers of the waveguide 13 (not shown). As a result, the light from the light source 19 is coupled directly into the associated waveguide 13 .

Die Wellenleiter 13 sind als Quantentopf-Wellenleiter ausgebildet und weisen ein oder mehrere Quantentöpfe auf, die so strukturiert sind, dass sich ein lichtleitender Effekt einstellt. Die Quantentöpfe weisen eine Bandlücke auf, die gegenüber einer Bandlücke zur Erzeugung von Photonen in den Lichtquellen vergrößert ist. Dies kann durch Quantentopf-Vermischung erreicht werden. Dies ist auch als Quantum Well Intermixing an sich bekannt.The waveguides 13 are in the form of quantum well waveguides and have one or more quantum wells which are structured in such a way that a light-guiding effect is established. The quantum wells have a band gap that is larger than a band gap for generating photons in the light sources. This can be achieved by quantum well mixing. This is also known as Quantum Well Intermixing per se.

In dem Materialsystem weisen die Wellenleiter 13 außerdem einen leicht höheren optischen Brechungsindex auf als an die Wellenleiter 13 angrenzende Bereiche des Materialsystems. Dadurch können die Wellenleiter 13 basierend auf dem Effekt der Totalreflektion Licht leiten. Der Unterschied zwischen den optischen Brechungsindices eines Wellenleiters 13 und eines angrenzenden Bereichs kann dabei im Hundertstel- oder Tausendstel-Bereich liegen.In the material system, the waveguides 13 also have a slightly higher optical refractive index than regions of the material system adjoining the waveguides 13 . This allows the waveguides 13 to guide light based on the effect of total internal reflection. The difference between the optical refractive indices of a waveguide 13 and an adjacent area can be in the hundredth or thousandth range.

In einem Materialsystem basierend auf InAlGaAs beträgt der Brechungsindex etwa 3,5. Die Wellenleiter 13 können demgegenüber einen Brechungsindex von 3,501 aufweisen. Somit ergibt sich ein Grenzwinkel der Totalreflexion aus arcsin(3,5/3,501) = 88,6°. Zum Beispiel erlaubt dies die Verwendung von Krümmungen in den Wellenleitern 13 mit einem Radius von 6 µm.In a material system based on InAlGaAs, the refractive index is about 3.5. In contrast, the waveguides 13 can have a refractive index of 3.501. Thus, a critical angle of total reflection results from arcsin(3.5/3.501) = 88.6°. For example, this allows the use of bends in the waveguides 13 with a radius of 6 µm.

Eine leichte Erhöhung des Brechungsindex in den Wellenleitern 13 kann dadurch erreicht werden, dass das die Wellenleiter 13 bildende Material während der Herstellung des monolitischen Netzwerk 11 druck- oder zugverspannt wird. Dies ist für sich genommen ebenfalls bekannt.A slight increase in the refractive index in the waveguides 13 can be achieved in that the material forming the waveguides 13 is stressed in compression or tension during the manufacture of the monolithic network 11 . This is also known in and of itself.

Das Steuerelement 23 erlaubt eine Verstellung des optischen Brechungsindex des Mikroring-Resonators 21. Der Mikroring-Resonator 21 lässt sich daher mittels des Steuerelements 23 in Resonanz mit den benachbarten Wellenleitern 13 bringen, um eine effektive Kopplung zwischen diesen Wellenleitern 13 zu erreichen.The control element 23 allows the optical refractive index of the microring resonator 21 to be adjusted. The microring resonator 21 can therefore be brought into resonance with the adjacent waveguides 13 by means of the control element 23 in order to achieve effective coupling between these waveguides 13 .

Mittels eines Gewichtungselements 25 kann die Wichtigkeit eines Wellenleiters 13 in dem photonischen Netzwerk 11 eingestellt werden. Ein jeweiliger Wellenleiter 11 weist im Bereich eines Gewichtungselements 25 keine vermischten Quantentöpfe auf, so dass die Bandlücke im Bereich eines Gewichtungselements 25 der Energie der von der Lichtquelle 19 bereitgestellten Photonen entspricht.The importance of a waveguide 13 in the photonic network 11 can be adjusted by means of a weighting element 25 . A respective waveguide 11 has no mixed quantum wells in the area of a weighting element 25, so that the band gap in the area of a weighting element 25 corresponds to the energy of the photons provided by the light source 19.

Ein jeweiliges Gewichtungselemente 25 kann zwischen zwei Zuständen verstellt werden, zum Beispiel mittels eines elektrischen Signals. In einem ersten Zustand des Gewichtungselements 25 können einlaufende Photonen absorbiert werden. In einem zweiten Zustand kann Populationsinversion erreicht werden und das Gewichtungselement 25 ist somit transparent für einlaufende Photonen. In Zwischenzuständen zwischen dem ersten und zweiten Zustand können einlaufende Photonen teilweise absorbiert bzw. durchgelassen werden, wobei die Durchlässigkeit umso größer wird, je näher der Zwischenzustand an dem zweiten Zustand liegt.A respective weighting element 25 can be adjusted between two states, for example by means of an electrical signal. In a first state of the weighting element 25, incoming photons can be absorbed. In a second state, population inversion can be achieved and the weighting element 25 is thus transparent to incoming photons. In intermediate states between the first and second state, incoming photons can be partially absorbed or transmitted, with the transmission increasing the closer the intermediate state is to the second state.

Ein pulsierendes Element 27 kann als „spiking neuron“ oder „firing neutron“ angesehen werden. Dabei weist der jeweilige Wellenleiter 13 im Bereich eines jeweiligen pulsierenden Elements 27 keine vermischten Quantentöpfe auf. Die Bandlücke im Bereich eines pulsierenden Elements 27 kann somit der Energie der von der Lichtquelle bereitgestellten Photonen entsprechen.A pulsating element 27 can be regarded as a "spiking neuron" or "firing neutron". In this case, the respective waveguide 13 has no mixed quantum wells in the region of a respective pulsating element 27 . The band gap in the area of a pulsating element 27 can thus correspond to the energy of the photons provided by the light source.

Ein jeweiliges pulsierendes Element 27 kann, insbesondere mittels einer elektrischen Ansteuerung, in einen Zustand bringbar sein, in welchem Populationsinversion auftritt. Ankommendes Licht kann dabei stark nichtlinear verstärkt werden, so dass ein nichtlineares Verhalten simuliert wird.A respective pulsating element 27 can be brought into a state in which population inversion occurs, in particular by means of an electrical control. Incoming light can be amplified in a strongly non-linear manner, so that a non-linear behavior is simulated.

Die Abschlusselemente 29 können als Ausgangsschicht eines Netzwerkes 11 angesehen werden. Die verarbeiteten Informationen lassen sich mittels der Abschlusselemente 29 aus dem Netzwerk 11 auslesen.The terminating elements 29 can be viewed as the output layer of a network 11 . The processed information can be read out of the network 11 by means of the terminating elements 29 .

Jedes Abschlusselement 29 kann als Detektor für ankommendes Licht ausgestaltet sein. Ein jeweiliger Wellenleiter 13 weist im Bereich eines Abschlusselements 29 keine vermischten Quantentöpfe auf, so dass eine Absorption der ankommenden Photonen möglich ist. Insbesondere sind die die Abschlusselemente 29 bildenden Halbleiterschichten als Photodioden ausgestaltet und mit einer Sperrspannung beaufschlagbar.Each termination element 29 can be designed as a detector for incoming light. A respective waveguide 13 has no mixed quantum wells in the area of a termination element 29, so that absorption of the arriving photons is possible. In particular, the semiconductor layers forming the terminating elements 29 are designed as photodiodes and can be subjected to a blocking voltage.

Das photonische Netzwerk 11 kann als künstliches neuronales Netzwerk angesehen werden. Das photonische Netzwerk 11 eignet sich daher zum Beispiel für Anwendungen im Bereich der künstlichen Intelligenz, wie etwa maschinelles Lernen.The photonic network 11 can be viewed as an artificial neural network. The photonic network 11 is therefore suitable, for example, for applications in the field of artificial intelligence, such as machine learning.

BezugszeichenlisteReference List

1111
Netzwerknetwork
1313
Wellenleiterwaveguide
1515
EingangEntry
1717
AusgangExit
1919
Lichtquellelight source
2121
Mikroring-Resonatormicro ring resonator
2323
Steuerelementcontrol
2525
Gewichtungselementweight element
2727
pulsierendes Elementpulsating element
2929
Abschlusselementfinal element
3131
Verspiegelungmirroring

Claims (19)

Photonisches Netzwerk mit: einer Vielzahl von parallel zueinander laufenden, optischen Wellenleitern (13), wobei jeder Wellenleiter (13) einen optischen Eingang (15) und einen optischen Ausgang (17) aufweist, einer Vielzahl von optoelektronischen Lichtquellen (19), insbesondere Laserlichtquellen, vorzugsweise Laserdioden, wobei jeder optische Eingang (15) der Wellenleiter (13) mit einer Lichtquelle (19) zur Einspeisung von Licht, insbesondere von Lichtpulsen, in den jeweiligen Wellenleiter (13) gekoppelt ist, wobei die Wellenleiter (13) und die Lichtquellen (19) in dem gleichen Materialsystem des photonischen Netzwerks (11) monolitisch ausgebildet sind.Photonic network with: a large number of optical waveguides (13) running parallel to one another, each waveguide (13) having an optical input (15) and an optical output (17), a large number of optoelectronic light sources (19), in particular laser light sources, preferably laser diodes, each optical input (15) of the waveguide (13) being coupled to a light source (19) for feeding light, in particular light pulses, into the respective waveguide (13). is, wherein the waveguides (13) and the light sources (19) are formed monolithically in the same material system of the photonic network (11). Photonisches Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Materialsystem ein Indium-Aluminium-Gallium-Arsenid InAlGaAs Materialsystem ist.photonic network claim 1 , characterized in that the material system is an indium aluminum gallium arsenide InAlGaAs material system. Photonisches Netzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Materialsystem die Wellenleiter (13) wenigstens abschnittsweise als Quantentopf-Wellenleiter ausgebildet sind, wobei jeder Wellenleiter (13) wenigstens einen oder mehrere Quantentöpfe aufweist.photonic network claim 1 or 2 , characterized in that in the material system the waveguides (13) are formed at least in sections as quantum well waveguides, each waveguide (13) having at least one or more quantum wells. Photonisches Netzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Quantentöpfe der Quantentopf-Wellenleiter eine Bandlücke aufweisen, die einer Energiedifferenz entspricht, welche größer ist als die Energie der Photonen, die von den Lichtquellen (19) emittiert werden.photonic network claim 3 , characterized in that the one or more quantum wells of the quantum well waveguides have a band gap corresponding to an energy difference which is greater than the energy of the photons emitted by the light sources (19). Photonisches Netzwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Quantentöpfe der Quantentopf-Wellenleiter mittels eines Quantentopf-Vermischungsverfahrens hergestellt sind.photonic network claim 3 or 4 , characterized in that the or each quantum well of the quantum well waveguides are manufactured by means of a quantum well mixing process. Photonisches Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Materialsystem die Wellenleiter (13) einen höheren optischen Brechungsindex aufweisen als an die Wellenleiter (13) angrenzende Bereiche des Materialsystems.Photonic network according to one of the preceding claims, characterized in that in the material system the waveguides (13) have a higher optical refractive index than regions of the material system adjoining the waveguides (13). Photonisches Netzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied der optischen Brechungsindices des Wellenleiters (13) und der angrenzenden Bereiche im Hundertstel- oder Tausendstel-Bereich liegt.photonic network claim 6 , characterized in that the difference in the optical refractive indices of the waveguide (13) and the adjacent areas is in the hundredth or thousandth range. Photonisches Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Materialsystem die Wellenleiter (13) wenigstens abschnittsweise druck- oder zugverspannt sind.Photonic network according to one of the preceding claims, characterized in that in the material system the waveguides (13) are at least partially tensioned in compression or tension. Photonisches Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Wellenleitern (13) wenigstens ein Mikroring-Resonator (21) in dem Materialsystem ausgebildet ist.Photonic network according to one of the preceding claims, characterized in that at least one microring resonator (21) is formed in the material system between adjacent waveguides (13). Photonisches Netzwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroring-Resonator (21) ein Steuerelement (23) aufweist zur Steuerung der Auskopplung von Licht aus einem Wellenleiter (13) und zur Einkopplung des Lichts in den benachbarten Wellenleiter (13).photonic network claim 9 , characterized in that the micro ring resonator (21) has a control element (23) for controlling the decoupling of light from a waveguide (13) and for coupling the light into the adjacent waveguide (13). Photonisches Netzwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Steuerelements (25) der optische Brechungsindex des Mikroring-Resonators (21) einstellbar ist.photonic network claim 10 , characterized in that the optical refractive index of the microring resonator (21) can be adjusted by means of the control element (25). Photonisches Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer und bevorzugt alle Wellenleiter (13) wenigstens ein Gewichtungselement (25) aufweisen.Photonic network according to one of the preceding claims, characterized in that at least one and preferably all waveguides (13) have at least one weighting element (25). Photonisches Netzwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Wellenleiter (13) im Bereich eines Gewichtungselements (25) keine vermischten Quantentöpfe aufweist.photonic network claim 12 , characterized in that a respective waveguide (13) in the area of a weighting element (25) has no mixed quantum wells. Photonisches Netzwerk nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Gewichtungselement (25) in einen Zustand bringbar ist, in dem keine Populationsinversion auftritt.photonic network claim 12 or 13 , characterized in that a respective weighting element (25) can be brought into a state in which no population inversion occurs. Photonisches Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer und bevorzugt alle Wellenleiter (13) wenigstens ein pulsierendes Element (27) aufweisen.Photonic network according to one of the preceding claims, characterized in that at least one and preferably all waveguides (13) have at least one pulsating element (27). Photonisches Netzwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Wellenleiter (13) im Bereich eines pulsierenden Elements (27) keine vermischten Quantentöpfe aufweist.photonic network claim 15 , characterized in that a respective waveguide (13) in the region of a pulsating element (27) has no mixed quantum wells. Photonisches Netzwerk nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges pulsierendes Element (27) in einen Zustand bringbar ist, in welchem Populationsinversion auftritt.photonic network claim 15 or 16 , characterized in that a respective pulsating element (27) can be brought into a state in which population inversion occurs. Photonisches Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschlusselement (29) an jedem optischen Ausgang (17) der Wellenleiter (13) in dem Materialsystem ausgebildet ist.Photonic network according to one of the preceding claims, characterized in that a terminating element (29) is formed at each optical output (17) of the waveguides (13) in the material system. Photonisches Netzwerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abschlusselement (29) als Detektor zur Detektion des an dem jeweiligen optischen Ausgang (17) ankommenden Lichts ausgestaltet ist.photonic network Claim 18 , characterized in that a respective closing element (29) is designed as a detector for detecting the light arriving at the respective optical output (17).
DE102020131012.9A 2020-11-24 2020-11-24 PHOTONIC NETWORK Pending DE102020131012A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020131012.9A DE102020131012A1 (en) 2020-11-24 2020-11-24 PHOTONIC NETWORK
PCT/EP2021/082869 WO2022112354A1 (en) 2020-11-24 2021-11-24 Photonic network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020131012.9A DE102020131012A1 (en) 2020-11-24 2020-11-24 PHOTONIC NETWORK

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020131012A1 true DE102020131012A1 (en) 2022-05-25

Family

ID=78822238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020131012.9A Pending DE102020131012A1 (en) 2020-11-24 2020-11-24 PHOTONIC NETWORK

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020131012A1 (en)
WO (1) WO2022112354A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10268232B2 (en) 2016-06-02 2019-04-23 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and methods for optical neural network

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7283694B2 (en) * 2001-10-09 2007-10-16 Infinera Corporation Transmitter photonic integrated circuits (TxPIC) and optical transport networks employing TxPICs
US8213751B1 (en) * 2008-11-26 2012-07-03 Optonet Inc. Electronic-integration compatible photonic integrated circuit and method for fabricating electronic-integration compatible photonic integrated circuit
CN105409070B (en) * 2013-01-02 2019-08-16 Oe解决方案美国股份有限公司 Adjustable U laser emitter with integrated Mach-Zehnder modulators
TWI735886B (en) * 2018-06-05 2021-08-11 美商光子智能股份有限公司 Computing system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10268232B2 (en) 2016-06-02 2019-04-23 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and methods for optical neural network

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIU, B. C., et al. Monolithic fabrication of 2x2 crosspoint switches in InGaAs-InAlGaAs multiple quantum wells using quantum-well intermixing. IEEE Photonics Technology Letters, 2001, 13. Jg., Nr. 12, S. 1292-1294.
SAITOH, Kunimasa; KOSHIBA, Masanori; TSUJI, Yasuhide. Stress-analysis method for optical waveguides composed of elastically anisotropic materials and its application to strain-induced optical waveguides. Electronics and Communications in Japan (Part II: Electronics), 1998, 81. Jg., Nr. 5, S. 16-23.
TAIT, Alexander N. [u.a.]: Microring weight banks. In: IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Bd. 22, 2016, H. 6, S. 1-14. - ISSN 1077-260X (P); 1558-4542 (E). DOI: 10.1109/JSTQE.2016.2573583. URL: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7479545 [abgerufen am 2021-01-19].

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022112354A1 (en) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0704068B1 (en) Optical component
DE69737855T2 (en) ACTIVE WAVELENGTH ELECTION WITH RESONANT DEVICES
DE2630530C3 (en) Coupling device for a fiber optic line
DE69838761T2 (en) An optical data transmission path comprising a vertical cavity surface emitting laser diode and a resonant cavity photodiode
DE3803178C2 (en)
DE60220541T2 (en) EXTERNAL RESONATOR WITH RETRO REFLECTING DEVICE, ESPECIALLY FOR TUNING LASERS
DE19522591A1 (en) Optoelectronic integrated circuit
DE19533591A1 (en) Optical bending element
DE2745940A1 (en) OPTICAL CIRCUIT ELEMENT
DE60012704T2 (en) TUNABLE LASER WITH AN INTEGRATED WAVELENGTH MONITORING DEVICE AND ASSOCIATED OPERATING METHOD
DE4332633A1 (en) Semiconductor laser controlled by an external resonator
DE102016221806A1 (en) Optical components for wavelength division multiplexing with high density optical interconnect modules
DE602004002135T2 (en) Cavity resonator of a two-dimensional photonic crystal and input / output filter for optical channels
WO2011032684A2 (en) Transverse mode filter for waveguides
EP1560306A2 (en) VCSEL with optical filter
DE102020131012A1 (en) PHOTONIC NETWORK
EP0831343A2 (en) Optical waveguide and process for its manufacture
DE3329719A1 (en) PHOTODIOD WITH RESONATOR STRUCTURE FOR INCREASING ABSORPTION
EP1079483B1 (en) Resonator mirror with saturable absorber
EP0216212A2 (en) External optical resonator for a semiconductor laser
DE10046580A1 (en) Semiconductor laser
DE102004041222A1 (en) Photonic crystal structure, for a frequency selective reflector or diffractive polarization-dependent band splitter, has grate bars on a substrate of alternating low and high refractive material layers
DE4423187A1 (en) Tunable optical arrangement
DE60017593T2 (en) Laser effects and laser devices
DE602004002893T2 (en) Optical shutter

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHEELE JAEGER WETZEL PATENTANWAELTE PARTNERSC, DE

R163 Identified publications notified