2022年3月,以课题组2020级普博生黄莹为第一作者的研究文章“Programmable low-threshold optical nonlinear activation functions for photonic neural networks”在光学领域期刊《Optics Letters》上发表,文章介绍了两种在SOI上制造的可编程、低阈值的光控非线性激活函数,主要应用在光子神经网络中。它们由Ge-Si光电探测器和PIN电光开关构成,其中电光开关分别用MZI和MRR结构实现。这两类单元的传递函数在理论和实验上都被证明与人工神经网络中常用的激活函数---ReLU函数和sigmoid函数相对应,其可编程性通过调整探测器的偏置电压进而改变传递函数的斜率实现。此外,实验表明,所提出的器件可以在信号光功率为0.2mW的条件下被激活,据我们所知,这是迄今为止报道的集成器件中最低的激活阈值。最后,将这两个激活函数应用于MNIST手写数字识别分类任务中,均可以达到95%以上的分类准确率。这对片上集成的多层传播光子神经网络计算芯片有着重要意义。 文章链接:https://doi.org/10.1364/OL.451287。论文的其他合作者来自中国电科智能科技研究院和中国科学院半导体研究所。


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