用于人工神经网络的分层蛇形有机晶体光波导
光学
2025-01-13 v1 无序系统与神经网络
材料科学
摘要
处理多信号生成和处理的光学元件和电路对于人工神经网络至关重要。本文提出了一种概念验证的四层有机光学人工神经网络（ANN）类架构，由(E)-1-(((5-甲基吡啶-2-基)亚氨基)甲基)萘-2-酚（MPyIN）的柔性有机晶体构建，采用原子力显微镜悬臂尖端机械微操作技术。首先，策略性地选择四个不同长度的MPyIN晶体有源波导，将其机械弯曲成蛇形，然后进行分层集成，创建了具有六个光学突触的类神经元四层互连光波导。ANN类架构中的突触通过倏逝耦合实现被动光信号在蛇形光波导各层之间跨多条路径的并行传输。值得注意的是，前馈机制允许突触将任何输入处产生的光信号倍增并分裂成四个幅度不同的发散信号。这里，由于发散和汇聚的光传输路径，某些输出提供混合信号（被动和主动）。这种分层、类ANN的微型架构为利用多种发射和相变有机晶体开发智能光学神经网络铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2501.05831,
title = {Hierarchical Serpentine-like Organic Crystal Optical Waveguides for Artificial Neural Networks},
author = {Avulu Vinod Kumar and Mehdi Rohullah and Melchi Chosenyah and Sinduja Gaddam and Rajadurai Chandrasekar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05831},
year = {2025}
}