文档名：纯克尔非线性动力学在光学神经元中的应用研究
摘要：采用尖峰神经元对神经形态计算进行并行处理,可以克服数字计算机的一些局限性,从而提高计算速度、计算性能和能量效率,实现更高效、更智能和更自适应的计算.超快克尔效应在光子神经形态计算中具有重要的意义和应用.利用改进的归一化耦合模理论(coupledmodetheory,CMT)模型,对钙钛矿材料的光学微谐振腔中由超快克尔效应引起的非线性动力学特征进行了计算和分析,观察到自脉动行为;模拟并实现了光学神经元的兴奋性行为、泄露积分动力学和不应期现象.钙钛矿材料具有超快的克尔响应时间,可以将神经元的不应期控制在皮秒量级,为实现快速的脉冲神经网络提供了新思路.
Abstract：Neuromorphiccomputingusesspikeneuronsforparallelprocessing,whichcanovercomelimitationsofdigitalcomputers,therebyimprovingcomputingspeed,performance,andenergyefficiencytoachievemoreefficient,intelligent,andadaptivecomputing.TheultrafastKerreffecthasimportantsignificanceandapplicationinneuromorphiccomputing.Animprovedcoupledmodetheory(CMT)modelwasemployedtoanalyzedthenonlineardynamicsbehaviorsinamicro-resonatorbasedontheultra-fastKerrresponseofperovskitematerials.Self-pulsationbehaviorwasobservedintheopticalcavity.Basedonthisproperty,theexcitation,leakyintegratingdynamicsandrefractorytimeofopticalneuronsweresimulatedandimplemented.Becauseoftheultra-fastKerrresponseoftheperovskitematerial,therefractorytimeoftheopticalneuroncanbereducedtotheorderofpicoseconds,whichpavesthewayforultra-fastspikingneuralnetworks.
作者：龙洪亮 沈微宏 SCHOENHARDTSteffen 张启明 Author：LONGHongliang SHENWeihong SCHOENHARDTSteffen ZHANGQiming
作者单位：上海理工大学光子芯片研究院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093上海理工大学光子芯片研究院,上海200093
刊名：光学仪器
Journal：OpticalInstruments
年，卷(期)：2024, 46(3)
分类号：O436.1
关键词：克尔效应 耦合模式理论 微谐振腔 光学神经元
Keywords：Kerreffect coupledmodetheory micro-resonator opticalneurons
机标分类号：O437TN204TP301.6
在线出版日期：2024年7月11日
基金项目：上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重大项目纯克尔非线性动力学在光学神经元中的应用研究[
期刊论文] 光学仪器--2024, 46(3)龙洪亮 沈微宏 SCHOENHARDTSteffen 张启明采用尖峰神经元对神经形态计算进行并行处理,可以克服数字计算机的一些局限性,从而提高计算速度、计算性能和能量效率,实现更高效、更智能和更自适应的计算.超快克尔效应在光子神经形态计算中具有重要的意义和应用.利用改...参考文献和引证文献
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