基于谐振隧穿二极管的超快且紧凑的光子-电子泄漏积分-发火电路
光学
2025-01-29 v1
摘要
本工作首次报告了利用谐振隧穿二极管（RTD）构建的超快且紧凑的光子-电子神经形态时序泄漏积分-发火神经元电路。我们实验性地表明，多个快速（约100-200 ps）的光脉冲，在短时间窗口（亚纳秒级）内到达，可控制两种不同的光子-电子RTD电路架构的兴奋响应触发。这种电路架构包括：一个外部耦合到光探测器的电子RTD（称为PD-RTD），以及一种在红外通信波长上具有内在光探测能力的集成光子-电子RTD设备（称为Optical RTD-PD）。对于这两种RTD系统，我们发现，高速的光触发积分-发火脉冲运算可以精确地通过作用于RTD器件的电压偏置，或通过调节入射光脉冲的强度来控制。最后，我们演示了将泄漏积分-发火行为应用于高速模式识别任务，系统对加权4位数字报文的光输入触发快速为纳秒级的电脉冲。
引用
@article{arxiv.2501.17133,
title = {Ultrafast and compact photonic-electronic leaky integrate-and-fire circuits based upon resonant tunnelling diodes},
author = {Joshua Robertson and Dylan Black and Giovanni Donati and Qusay Raghib Ali Al-Taai and Ekaterina Malysheva and Bruno Romeira and Jose Figueiredo and Victor Dolores Calzadilla and Edward Wasige and Antonio Hurtado and .},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.17133},
year = {2025}
}
备注
Submission manuscript, 11 pages, 6 Figures