国产光子芯片为图像识别“减负”中国科学报

近日，大连理工大学博士生刘泽儒领衔的“光秩芯维”科研团队，成功制备出基于非易失相变调控的光子芯片。团队以光计算核心单元相移器为突破口，围绕硫系相变材料、集成光子芯片、矩阵运算光路映射三大维度集中攻关，形成了面向低功耗、高稳定、高精度矩阵计算的技术方案。

团队成员进行芯片性能测试  大连理工大学供图

在航空航天、无人系统、智能制造、智能驾驶、工业质检等典型场景中，设备需在强干扰、低信噪比的复杂背景下精准捕捉弱小目标、提取细微特征，高效完成海量矩阵运算与实时智能研判任务。长期以来，边缘端图像识别工作高度依赖传统电子芯片，这类芯片普遍存在功耗高、延迟大、散热困难等痛点，成为制约高端装备智能化迭代升级的主要短板。

“以往边缘端图像识别主要依托传统电子芯片，在处理高通量图像任务时，往往难以兼顾实时性与低功耗。”刘泽儒介绍。传输损耗、调制深度与误差累积三大核心指标无法兼容，各项性能参数相互制约，是光子芯片领域公认的技术“硬骨头”。

在老师的指导下，团队从技术根源发力，同步推进相变材料改性、芯片结构重构、智能调控算法优化三大方向的协同攻关。同时通过多轮仿真迭代、样品试制、实测验证，在材料层面实现了基于核心算子优化的掺杂材料键合能带光参量协同调控技术，在结构层面实现了叠层光热电边界匹配技术，在调控方法层面实现了多稳态相态线性化光权重调控方法，并顺利完成器件与系统级全流程实验验证，成功研发新一代光子芯片。