用于多端口干涉仪的自相似正弦-余弦分形架构

基于集成分束器网格的多端口干涉仪近来作为众多新兴技术的平台而引起关注。在本文中，我们提出一种基于酉矩阵正弦-余弦分形分解的多端口干涉仪新架构。我们的架构独特之处在于其自相似，可实现模块化多芯粒器件构建。由于此模块化，与传统多端口干涉仪相比，我们的设计对硬件缺陷具有更佳的鲁棒性。此外，我们电路的结构支持系统性截断，这是在减小芯片硬件占用及训练光学神经网络的计算时间的同时保持全连接的关键。数值模拟表明，即便在较大制造误差下，这些网格的截断仍给出鲁棒性能。该设计是构建大规模可编程光子学的一步进展，消除了扩展到实用机器学习与量子计算应用的主要障碍。