從互聯(lián)網(wǎng)到光纖、衛(wèi)星通信和醫(yī)療診斷，我們的日常生活都依賴于光學(xué)技術(shù)。這些技術(shù)使用光脈沖源來傳輸、檢索或計(jì)算信息。從而對光脈沖形狀的控制進(jìn)一步發(fā)展鋪平了道路。

博士生班納特·菲舍爾（Bennet Fischer）和博士后研究員馬里奧·切姆尼茨（Mario Chemnitz）在國家科學(xué)研究所 (INRS) 的 Roberto Morandotti 教授的團(tuán)隊(duì)中，開發(fā)了一種集成在芯片上的智能脈沖整形器。設(shè)備輸出可以自動調(diào)整到用戶定義的目標(biāo)波形，技術(shù)和計(jì)算要求極低。

光脈沖整形實(shí)驗(yàn)裝置

創(chuàng)新設(shè)計(jì)

理想情況下，光波形發(fā)生器應(yīng)自主輸出目標(biāo)波形以方便用戶使用，最大限度地減少驅(qū)動系統(tǒng)和讀取波形的實(shí)驗(yàn)要求，以方便在線監(jiān)測。它還應(yīng)具有長期可靠性、低損耗、光纖連接性和最大功能性。

之前演示的集成光波形發(fā)生器，一次僅具有這些關(guān)鍵特性中的一兩個。這種方法以一種可擴(kuò)展的、可能完全芯片集成的方法滿足所有需求。

除其他外，實(shí)際缺陷，例如單個設(shè)備的保真度，會降低最初設(shè)計(jì)或模擬的性能。進(jìn)化優(yōu)化可以幫助克服片上系統(tǒng)的固有設(shè)計(jì)限制，從而將它們的性能和可重構(gòu)性提升到一個新的水平。

智能光子學(xué)的機(jī)器學(xué)習(xí)

隨著機(jī)器學(xué)習(xí)概念最近出現(xiàn)在光子學(xué)中，該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)該設(shè)備，這有望帶來前所未有的功能和系統(tǒng)性能。

研究人員使用進(jìn)化優(yōu)化算法，作為重新利用可編程光子芯片超出其原始用途的關(guān)鍵工具。進(jìn)化算法是受自然啟發(fā)的計(jì)算機(jī)程序，它允許以顯著減少的計(jì)算資源有效地優(yōu)化多參數(shù)系統(tǒng)。

這項(xiàng)創(chuàng)新研究發(fā)表在著名的《光學(xué)》雜志上。該團(tuán)隊(duì)的下一步包括研究更復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)。目標(biāo)是提高器件性能，以及光學(xué)采樣（檢測方案）的片上集成，提供一個隨時可用的緊湊型設(shè)備。

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