用于超高速神经形态计算的光子突触

基于非冯·诺依曼体系结构的神经形态计算是有望实现高效人工智能的一种方式。神经态计算系统主要由突触和神经元组成。目前已有不同的技术路线开发出多种电子神经形态设备的研究。神经形态光子技术结合了神经网络的高效率和光子的高速度来构建计算系统,通过光学手段进行计算,具有超快的操作速度,大的带宽和无电互连功率损耗等潜在固有优势,因而受到越来越多的关注。本文回顾了光子突触研究的最新进展。

一种四通道吸收器优化设计研究

本文基于阻抗匹配原理和表面等离子体共振理论,设计了一种石墨烯-MIM结构-金属铝(Al)底板三层结构超材料吸收器。采用时域有限差分法FDTD研究和分析了吸收器的共振吸收光谱,电磁场能量分布,并优化了设计结构。研究结果表明,该吸收器具有近红外波段四个超窄带吸收峰;最大吸收率可达0.943,3 dB带宽均为3.55μm左右。吸收器顶层覆盖石墨烯增强光吸收并激发表面等离子体波;随着石墨烯层厚度的增加,四通道吸收光谱整体右移,但吸收率几乎不变;四个吸收峰峰位波长对MIM结构高度不敏感,伴随吸收率变化明显,当MIM结构高度为110 nm时,相邻三通道吸收率均达到最大值。这种多通道、超窄带吸收器可为高精度传感、功能成像和三维存储等领域的应用提供有用参考。