用于全光储备计算的非线性集成微腔直接耦合
光学
2023-07-21 v1
摘要
我们从理论上研究了一种直接耦合的光学微腔网络，以在集成纳米光子电路中实现空间复用光神经网络。基于直接耦合的非线性光子网络集成确保了高度密集的集成，与其他实现方式相比将芯片面积减少了几个数量级。我们研究了此类微腔固有的不同非线性效应在用于实现全光自主计算基底（此处基于储备计算概念）时的情况。我们深入分析了基本微腔参数对系统计算指标即维数和一致性的影响。重要的是，我们发现由直接耦合形成的超模的频率与带宽之间的差异是储备维数及其可扩展性的决定因素。网络的维数可通过频移非线性效应（如克尔效应）得到改善，而双光子吸收则具有相反的效果。最后，我们在仿真中证明所提出的储备能够在GHz时间尺度上解决Mackey-Glass预测和光信号恢复任务。
引用
@article{arxiv.2307.10950,
title = {Direct coupling of nonlinear integrated cavities for all-optical reservoir computing},
author = {Ivan Boikov and Daniel Brunner and Alfredo De Rossi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10950},
year = {2023}
}