基于边缘引导的数字变形材料模式复用器的逆向设计
光学
2025-02-28 v2 信号处理
摘要
计算密集型应用日益增长的需求迫切需要采用光互连技术，以克服计算系统扩缩的瓶颈。这要求充分利用光在可扩展维度上并行性用于数据加载。本文实验性地展示了波长复用、模式复用结合高阶调制格式的协同作用，实现了基于找矿厂兼容硅光子电路的多维互连，实现百吉比特每秒的光互连容量。实现了一种集成高效率与制造鲁棒性的边缘引导模拟-数字优化方法，用于基于数字变形材料波导的模式复用器的逆向设计。此外，我们采用封装的五模复用芯片，实现了单波长互连容量为1.62 Tbit/s，实现了纪录性的5模88波长通道下38.2 Tbit/s的多维互连容量，高阶调制格式最高达8阶脉冲幅度调制（PAM）。本研究凸显了光互连技术的变革性潜力，以克服电子链路的限制，为下一代数据中心和光计算互连铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2410.07572,
title = {Edge-guided inverse design of digital metamaterial-based mode multiplexers for high-capacity multi-dimensional interconnect},
author = {Aolong Sun and Sizhe Xing and Xuyu Deng and Ruoyu Shen and An Yan and Fangchen Hu and Yuqin Yuan and Boyu Dong and Junhao Zhao and Ouhan Huang and Ziwei Li and Jianyang Shi and Yingjun Zhou and Chao Shen and Yiheng Zhao and Bingzhou Hong and Wei Chu and Junwen Zhang and Haiwen Cai and Nan Chi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07572},
year = {2025}
}