从互联网到光纤或卫星通信，再到医疗诊断，我们的日常生活都依赖于光学技术。这些技术使用光脉冲源来传输、检索或计算信息。获得对光脉冲形状的控制，从而为进一步的进展铺平了道路。
在美国国立科学研究院(INRS)的罗伯托·莫兰多蒂教授的团队中，博士生班纳33rrr com特·费舍尔和博士后研究员马里奥·切姆尼茨开发了一种集成在芯片上的智能脉冲成形器。设备输出可以自动调整到用户定义的目标波形，技术和计算要求非常低。
一个创新的设计
理想情况下，光波形发生器应该自动输出目标波形，以方便用户使用，将驱动系统和读取波形的实验要求降至最低，以方便在线监测。它还应该具有长期的可靠性、低损耗、光纤连接和最大的功能。
“以前演示的集成光波形发生器一次只具有这些关键特性中的一个或两个。我们的方法在一个可扩展的、可能完全芯片集成的方法中解决了所有的需求。”
——马里奥开。
在其他方面，实际的缺陷，如单个设备的保真度，会降低那些最初设计或模拟的性能。“我们发现，进化优化可以帮助克服芯片上系统的固有设计限制，从而将其性能和可重构性提升到一个新的水平，”这位博士后研究员说。
智能光子学的机器学习
该团队能够实现这一财神双扣 设备，与最近出现的机器学习概念到光子学，这承诺了前所未有的能力和系统性能。“光学界渴望了解新的方法和智能设备的实现。在我们的工作中，我们为技术和学术光学团体提供了一套高度相关的相互关联的机器学习实现方法。”
研究人员使用进化优化算法作为一个关键工具，重新利用可编程光子芯片超出其原来的用途。进化算法是受自然启发的计算机程序，它允许在显著减少计算资源的情况下有效地优化多参数系统。
这项创新研究发表在著名杂志《光学》上。“对于我们这些年轻的研究人员、博士和博士后来说，让我们的研究被看到并被分享对我们的职业生涯至关重要。因此，当我们得知我们的研究成果能在如此优秀的跨学科期刊上发表时，我们感到由衷的感激和欣慰。它激发了我们继续工作和寻找更好的实现和突破性应用的雄心。它支持我们的努力，这是一种巨大的荣誉，”马里奥·切姆尼茨说。
该团队的下一步工作包括研究更复杂的芯片设计。其目标是提高器件性能，以及光采样(检测方案)的片上集成。按条款计算，他们可以提供一个小巧的设备，随时可用。
关于这项研究
Bennet Fischer, Mario Chemnitz, Benjamin Maclellan, Piotr Roztocki, Robin Helsten, Benjamin Wetzel, Brent E. Little, Sai T. Chu, David J. Moss, José Aza?a和Roberto Morandotti发表在《Optica》杂志上。这项研究得到了加拿大自然科学和工程研究委员会(NSERC)、自然与技术基金会(FRQNT)、欧洲研究委员会(ERC)和国家研究机构(ANR)的财政支持。
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INRS是一所专门从事研究生水平研究和培训的大学。自1969年成立以来，INRS在Québec的经济、社会和文化发展中发挥了积极的作用，在Québec和加拿大的研究强度排名第一。INRS由四个跨学科的研究和培训中心组成，分别位于Québec市、Montréal市、Laval市和Varennes市，在战略领域具有专长:Eau Terre环境、énergie Matériaux Télécommunications、城市化文化Société和Armand-Frappier Santé生物技术。INRS社区包括1500多名学生、博士后研究员、教师和工作人员。
来源:
Audrey-Maude Vézina
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