Spike-based all-optical fast XOR operation in a VCSEL under dual-polarization optical injections

垂直腔面发射激光器 计算机科学 光子学 神经形态工程学 极化(电化学) 光电子学 异或门 光放大器 异或 光开关 激光器 光学 电子工程 材料科学 物理 人工神经网络 逻辑门 算法 人工智能 工程类 化学 物理化学
作者
Yuhang Feng,Pei Zhou,Nianqiang Li
标识
DOI:10.1117/12.3030381
摘要

We propose an approach for implementing spike-based all-optical fast neuromorphic exclusive OR (XOR) operation using a single vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). Based on the polarization mode competition in the VCSEL under the influence of dual-polarization optical injections, the XOR operation is realized. Here, the inputs for the logic operations are concurrently injected into the orthogonal polarization modes of the VCSEL-neuron in the form of a square wave, achieving high stability and accuracy. The spike-based XOR operation approaches a 0.8 gigahertz (GHz) rate within only one photonic neuron, which is 3.2 times faster than that of the vertical-cavity semiconductor optical amplifier (VCSOA)- neuron. Furthermore, the feasibility of employing the XOR operations in both discrete and continuous tasks has been verified. Our approach aligns more congruently with the processing method of biological neurons for XOR operation tasks, thereby demonstrating great potential for future photonic neural computing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Grondwet发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
西小喵发布了新的文献求助10
1秒前
wwl发布了新的文献求助10
2秒前
Notdodead应助希望采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助xyj6486采纳,获得10
2秒前
3秒前
智慧者完成签到,获得积分10
3秒前
zebra8848发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
孙燕应助淳于安筠采纳,获得30
5秒前
6秒前
幸福大白发布了新的文献求助30
6秒前
wsj发布了新的文献求助10
8秒前
ZONG发布了新的文献求助20
8秒前
wuy发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
Jun关闭了Jun文献求助
12秒前
星星发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
射天狼发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
zebra8848完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
深情安青应助wsj采纳,获得10
16秒前
16秒前
sxy发布了新的文献求助10
17秒前
蔡从安发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
柔弱云朵完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
xxddw发布了新的文献求助10
20秒前
Owen应助小晓采纳,获得10
21秒前
22秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989444
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531531
关于积分的说明 11254250
捐赠科研通 3270191
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804901
邀请新用户注册赠送积分活动 882105
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809174