Оптический синапс
Нейроморфные вычисления Элемент оптической логики Фазоизменяемые материалы Модуляция сигнала Искусственный синапс
Изобретение относится к перспективному направлению в области развития компьютерной техники, а именно к оптическому синапсу, который имитирует биологический синапс, являющийся элементом, обеспечивающим работу человеческого мозга. Применение оптического синапса позволит создать чипы, которые станут основой компьютеров, обладающих возможностью думать и обучаться также, как это делают люди. 
          Технология создания устройств оптической памяти на основе фазоизменяемых материалов является достаточно зрелой и постоянно совершенствуется. Тем не менее, в настоящее время её применение серьезно ограничивается передачей информации в вычислительной архитектуре фон Неймана, где хранение и обработка данных разделены и происходят в различных модулях. Ещё одним серьезным ограничением скорости обработки и передачи информации является технология на основе воздействий электрическими импульсами. В отличие от кремниевой технологии, базирующейся на «медленных» электронах, фотоника обеспечивает увеличение передачи данных из-за неограниченной пропускной способности и сверхвысокой скорости передачи. Преимущество предлагаемого устройства состоит в том, что оно сочетает в себе оптические преимущества микроразмерных волноводов, обеспечивающих высокую пропускную способность информационных сигналов, и наноразмерных фазоизменяемых материалов, отвечающих за сверхбыструю их модуляцию.    
          Технической задачей является создание простого по конструкции устройства, в котором реализована модуляция проходящего через синаптический интерфейс сигнала, т.е. реализация функций потенцирования и депрессирования.
           Техническим результатом является создание оптического синапса (синапс-подобного оптического интерфейса), имитирующего работу биологических синапсов и оперирующего только оптическими сигналами, который сочетает передающее устройство (волновод) с интегрированным активным оптическим элементом. 
	Поставленные техническая задача и результат достигаются в результате того, что в  оптическом  синапсе, имитирующим биологический синапс, состоящем из источника входного оптического сигнала, приемника выходного оптического сигнала и источника управляющего оптического сигнала,  источник и приемник сигнала подключены к планарному сигнальному волноводу, на поверхности которого выполнена оптически активная зона, образованная  фазоизменяемым материалом, перпендикулярно которой установлен источник управляющего сигнала, причем планарный волновод размещен на подложке. При этом планарный волновод изготовляется из оптически прозрачного светотверждаемого полимера.
Устройство относится к области фотоники и микроэлектроники, в частности к оптически управляемым системам хранения и передачи информации, и может быть использовано в модулях, предназначенных для создания элементов оптических вычислительных систем, нейроморфных систем и устройств полностью фотонной памяти нового поколения. 
В конечном итоге, позволит реализовать эффективные энергонезависимые запоминающий и вычислительный элементы в одном модуле подобно биологическим синапсам и нейронам.
Евгений
Хайдуков
Валерьевич
Заведующий лабораторией
Доктор физико-математических наук
Отсутствует
-
-
РОССИЯ
Роман
Гришаев
Викторович
Учёный секретарь ИПЛИТ РАН- филиала ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН
РОССИЯ
34.17.09
Фотофизические и фотохимические процессы в биологии
29.31.21
Оптика твердых тел
01.03.SY
OPTICS
Антон
Бурцев
Андреевич
Поиск прототипов, техническое описание
РОССИЯ
Алексей
Киселев
Владимирович
Техническое описание, разработка иллюстраций
РОССИЯ
Никита
Минаев
Владимирович
Техническое описание
РОССИЯ
Виталий
Ионин
Вячеславович
Поиск прототипов, техническое описание
РОССИЯ
Андрей
Лотин
Анатольевич
Техническое описание, руководство группой
РОССИЯ
НИЦ "КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ"-ИМГ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ИНСТИТУТ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЦЕНТРА "КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ"
1027739480955
СЕРГЕЙ
КОСТРОВ
ВИКТОРОВИЧ
Организация
Правительство Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения
ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН
Федеральное государственное учреждение  «Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» Росийской академии наук»
1037739548747
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения