Light | 模拟域光子宽带并行处理器
近日，上海交通大学光子传输与通信全国重点实验室智能微波光波融合创新中心的邹卫文教授团队针对多功能一体化应用设计研发了一种模拟域光子宽带并行处理器，能够在模拟域直接将宽带信号重构至2N路并行处理，实现传输速率与数据量的成倍压缩，有效降低单计算核心的运算能力需求，为多功能一体化系统中高效信号处理提供了创新技术路线。相关成果以“Analog parallel processor for broadband multifunctional integrated system based on silicon photonic platform”为题2025年2月发表在Light: Science & Applications。
有效获取和利用海量、多样化、多功能的信息对于无人驾驶和物联网等智能感知系统至关重要。通过在不同功能之间共享硬件平台，多功能一体化系统打破了传统资源划分限制，实现了信息资源的高效共享，推动了通信、雷达等多种功能的高效融合与协作。为实现更灵活的资源调度、更高的数据速率和更精细的分辨率，多功能一体化系统的宽带化发展势不可挡。然而，电子器件的带宽和计算速度一定程度上限制了多功能一体化系统在更广阔范围内的信息获取与交互。
针对这一问题，本文提出了一种基于硅光子平台的模拟域并行处理器（APP），应用光子学方法在模拟域将大带宽信号重构至2N路并行处理（如图1），实现数据速率和数据量的成倍压缩，从而将单计算核心的运算速率与容量要求降低至1/2N。根据上述思想，文章设计研制了模拟域光子宽带并行处理器芯片（如图2），成功验证了多功能应用场景下的通用处理能力。
图1：模拟域光子并行处理原理示意图
图2：模拟域光子宽带并行处理器芯片及其封装模块
图3：多功能处理能力验证结果
论文信息
Qian, N., Zhou, D., Shu, H. et al. Analog parallel processor for broadband multifunctional integrated system based on silicon photonic platform. Light Sci Appl 14, 71 (2025).
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