硅/石墨烯光学非线性激活器

93.6ps超快响应

该全光学非线性激活器利用石墨烯皮秒级载流子弛豫，响应速度达93.6 ps，为硅基光子学中最快，同时功耗低至0.51 pJ，可显著提升光学神经网络的速度和能效。

Ziwen, Zhou · 刘陈 · Zhao, Weiwei · Jingze, Liu · Jiang, Ting · Wenyi, Peng · Jiawang, Xiong · 吴豪 · 张驰 · Ding, Yunhong · Da Ros, Francesco · Xu, Xingyuan · 徐坤 · 严思琦 · 唐明

Advanced Optical Materials 2024

参数信息

响应时间

93.6 ps

阈值功率

5.49 mW

单次激活功耗

0.51 pJ

技术优势

速度创纪录

响应时间93.6 ps，是硅基光子学中已知最快的全光激活器。

功耗极低

单次激活功耗仅0.51 pJ，适合大规模集成。

被实验证实可用

实验证实其性能可与常用激活函数相媲美，具备在光学神经网络中使用的可行性。

应用场景

• 光学神经网络：在光域完成非线性激活，消除光电转换延迟和能耗。
• 神经形态光子计算：提供与常用激活函数性能相当的片上光学非线性。
• 高速光互连：以93.6 ps响应速度实现实时信号处理，适配高速链路。
• 超快光信号处理：皮秒级响应支持超快光信号处理与实时智能计算。