本技術實施例涉及光子器件，具體而言，涉及一種光學衍射結構、制備方法、光學衍射系統(tǒng)、控制方法、控制裝置、計算機可讀存儲介質、計算機程序產品和電子設備。

背景技術：

1、傳統(tǒng)的基于電子的處理器頻率只有幾個ghz，無法滿足超高速、低延遲的海量數據處理，而基于光子的光學器件能達到1?00thz的超高頻率，擁有超高的帶寬、極低的延遲和功耗。光學的這些優(yōu)異特性，使得光計算成為解決人工智能時代算力瓶頸的重要技術路徑。對于傳統(tǒng)的電學器件，電子在導體/半導體中運動時會發(fā)熱，導致電學器件有著較高的能耗，能耗瓶頸嚴重制約著傳統(tǒng)計算機算力的提升?，F(xiàn)有技術中會在光學衍射器件的入射波導處添加相位調制器以及模數轉換器(dac，digital?to?analog?converter)等控制部件，大大增加了光計算的整體功耗；或現(xiàn)有技術中的光學衍射器件主要應用于光通信，不涉及光計算領域的應用，且該器件中的不同陣列波導之間相互獨立(沒有干涉衍射發(fā)生)，無法應用于光學衍射計算。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術實施例提供了一種光學衍射結構、制備方法、光學衍射系統(tǒng)、控制方法、控制裝置、計算機可讀存儲介質、計算機程序產品和電子設備，以至少解決相關技術中光學衍射結構在工作時會產生嚴重功耗的問題。

2、根據本技術的一個實施例，提供了一種光學衍射結構，包括：控制模塊；光電器件，所述光電器件與所述控制模塊電連接，用于接收入射光，所述光電器件包括：襯底；波導層，位于所述襯底的一側，所述波導層具有衍射光區(qū)，所述衍射光區(qū)用于產生與所述入射光對應的第一衍射信息；多個調控組件，間隔的位于所述衍射光區(qū)，所述控制模塊至少用于控制所述調控組件調控位于所述衍射光區(qū)的所述波導層的折射率發(fā)生變化，以將所述第一衍射信息更新為第二衍射信息，所述第二衍射信息用于反饋目標圖像信息。

3、在一個示例性實施例中，所述調控組件包括溫度調控部和衍射部，其中：所述衍射部位于所述波導層中，所述溫度調控部位于所述衍射部背離所述襯底的一側，所述溫度調控部用于調控與所述衍射光區(qū)對應的溫度，所述溫度與所述折射率具有預設關系，所述衍射部與所述溫度調控部一一對應，所述調控組件沿第一方向間隔分布，所述波導層在背離所述襯底的一側具有第一表面，所述第一方向為平行于所述第一表面的方向。

4、在一個示例性實施例中，所述衍射部貫穿所述波導層，所述溫度調控部與所述衍射部的尺寸相同。

5、在一個示例性實施例中，所述波導層還具有入射光區(qū)，所述入射光區(qū)位于所述衍射光區(qū)的一側，所述入射光區(qū)中具有多個第一凹槽，所述第一凹槽沿所述第一方向排列，所述第一凹槽貫穿所述波導層并沿第二方向延伸，所述第一凹槽在所述第二方向上的至少一側具有第一區(qū)域，所述第一區(qū)域用于形成多個光通路，所述第二方向平行于所述第一表面且與所述第一方向垂直。

6、在一個示例性實施例中，所述光學衍射結構還包括絕緣層，所述絕緣層位于所述襯底與所述波導層之間。

7、在一個示例性實施例中，所述光學衍射結構還包括出射光區(qū)，所述出射光區(qū)位于所述衍射光區(qū)背離所述入射光區(qū)的一側。

8、在一個示例性實施例中，所述控制模塊包括fpga。

9、在一個示例性實施例中，所述控制模塊用于控制所述入射光的光相位發(fā)生變化。

10、根據本技術的另一個實施例，提供了一種光學衍射系統(tǒng)，包括：所述的光學衍射結構，所述光學衍射結構包括多個探測器，所述探測器位于所述光學衍射結構的光電器件中，所述光電器件包括出射光區(qū)，多個所述探測器在所述出射光區(qū)中沿第二方向間隔分布，所述探測器與所述光電器件中的光通路一一對應，所述第二方向與所述光電器件的波導層背離所述光電器件中襯底的第一表面平行且與第一方向垂直，所述第一方向平行于所述第一表面；光源，用于向所述光電器件發(fā)射光線；處理器，分別與所述探測器和所述光學衍射結構電連接，用于將目標圖像傳輸至所述光學衍射結構，以使所述光學衍射結構根據目標圖像得到所述目標圖像的衍射信息。

11、在一個示例性實施例中，所述光學衍射系統(tǒng)還包括分束器，所述分束器用于將所述入射光拆分為多束子光線，所述子光線沿所述光通路傳輸，所述子光線與所述光通路一一對應。

12、根據本技術的另一個實施例，提供了一種上述的光學衍射結構的制備方法，提供襯底；在所述襯底的一側形成波導層，所述波導層具有衍射光區(qū)，所述衍射光區(qū)用于產生與所述入射光對應的第一衍射信息；在位于所述衍射光區(qū)的波導層上形成多個調控組件，所述調控組件間隔的位于所述衍射光區(qū)，得到光電器件；提供控制模塊，與所述光電器件電連接，所述控制模塊至少用于控制所述調控組件調控位于所述衍射光區(qū)的所述波導層的折射率發(fā)生變化，以將所述第一衍射信息更新為第二衍射信息，所述第二衍射信息用于反饋目標圖像信息。

13、在一個示例性實施例中，所述制備方法還包括：在位于入射光區(qū)的波導層中形成第一凹槽，所述第一凹槽貫穿于所述波導層，所述第一凹槽沿第一方向排列，所述第一凹槽沿第二方向延伸，所述第一凹槽在所述第二方向上的至少一側具有第一區(qū)域，所述第一區(qū)域用于使位于所述入射光區(qū)的所述波導層形成多個光通路，所述第二方向平行于所述波導層且與第一方向垂直，所述第一方向與所述波導層平行。

14、在一個示例性實施例中，形成多個調控組件的步驟包括：在位于所述衍射光區(qū)的所述波導層中形成多個第二凹槽，所述第二凹槽貫穿所述波導層；在所述第二凹槽向中沉積導熱材料，形成衍射部；在所述衍射部背離所述襯底的一側沉積電阻加熱材料，形成溫度調控部，所述溫度調控部和所述衍射部組成所述調控組件。

15、根據本技術的另一個實施例，提供了一種上述的光學衍射系統(tǒng)的控制方法，包括：向所述光學衍射系統(tǒng)中的光源發(fā)送第一控制信號，以使所述光源向所述光學衍射系統(tǒng)的光電器件發(fā)射入射光，所述入射光具有第一衍射信息；向所述光學衍射系統(tǒng)中的光學衍射結構發(fā)送目標圖像，以使所述光學衍射結構根據目標圖像發(fā)出與所述目標圖像對應的衍射信息，并使所述光學衍射系統(tǒng)中的探測器接收第二衍射信息，所述第二衍射信息為所述第一衍射信息更新后的衍射信息。

16、在一個示例性實施例中，所述向所述光學衍射結構發(fā)送目標圖像，包括：向所述光學衍射結構中的控制模塊發(fā)送第二獲取信號，以使所述控制模塊獲取所述目標圖像；向所述控制模塊發(fā)送第二控制信號，以使所述控制模塊向溫度調控部傳輸目標電流，使得所述光學衍射結構的衍射部處的波導層具有目標溫度和目標折射率，所述目標折射率用于將所述第一衍射信息更新為第二衍射信息，所述第二衍射信息用于反饋目標圖像信息。

17、在一個示例性實施例中，所述光學衍射系統(tǒng)還包括分束器，所述向所述光學衍射系統(tǒng)的光源發(fā)送第一控制信號，包括：向所述光源發(fā)送第一子控制信號，以使所述光源發(fā)出所述入射光，并通過所述分束器將所述入射光拆分為多束子光線，所述子光線沿所述光通路傳輸，所述子光線與所述光通路一一對應。

18、根據本技術的另一個實施例，提供了一種光學衍射系統(tǒng)的控制裝置，包括：控制模塊，用于向所述光學衍射系統(tǒng)中的光源發(fā)送第一控制信號，以使所述光源向所述光學衍射系統(tǒng)的光電器件發(fā)射入射光，所述入射光具有第一衍射信息；發(fā)送模塊，向所述光學衍射系統(tǒng)中的光學衍射結構發(fā)送目標圖像，以使所述光學衍射結構根據目標圖像發(fā)出與所述目標圖像對應的衍射信息，并使所述光學衍射系統(tǒng)中的探測器接收第二衍射信息，所述第二衍射信息為所述第一衍射信息更新后的衍射信息。

19、根據本技術的另一個實施例，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被處理設備執(zhí)行時實現(xiàn)上述的控制方法的步驟。

20、根據本技術的另一個實施例，提供了一種計算機程序產品，包括計算機指令，所述計算機指令被處理設備執(zhí)行時實現(xiàn)上述的控制方法。

21、根據本技術的另一個實施例，提供了一種電子設備，包括存儲器、處理設備以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理設備上運行的計算機程序，所述處理設備執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述的控制方法的步驟。

22、本技術通過控制模塊控制光電器件對入射光進行光學衍射計算，光學衍射計算結果得到目標圖像的第二衍射信息，光電器件具有調整局部波導層折射率的調控組件，且光電器件在工作過程中不會產生熱量，功耗極低，控制模塊直接控制調控組件改變局部波導層的折射率進而對入射光線進行光學衍射，且控制模塊具有高度并行的特點，替代了現(xiàn)有技術中的多個調控模塊，降低了光學衍射結構在進行光學衍射的過程中的整體功耗。因此，可以解決相關技術中光學衍射結構在工作時會產生嚴重功耗的問題，實現(xiàn)了光學衍射結構具有高速的數據計算能力和低功耗的技術效果。