本技术公开了一种基于光神经网络的光通信信号优化的方法及装置,涉及光通信技术领域。本发明方法通过设计光神经网络芯片,在光路上对光通信系统的光传输信号进行优化;在电上将训练好的神经网络的权重加载到光神经网络中,通过片上在线训练,不断优化权重,从而提高光信号优化的质量。在完成训练后,可根据各器件的权重设计相应的微环调制器从而实现全光处理,并且不需要光电转换,减少系统因光电器件引起的噪声。本发明方法通过光光神经网络处理光通信信号,避免了对电子计算资源的依赖,提高了光通信系统的响应速度和消光比。
背景技术
随着信息技术的飞速发展,高速率、大容量、长距离的数据传输需求日益增长。传统电通信系统在传输速率和距离上已无法满足现代通信的需求,因此,光通信技术因其高带宽、长距离、低损耗等优点,成为了未来通信领域的研究热点。
在光通信系统中,信号调制与传输是核心技术之一。归零(Return to Zero,RZ)、非归零(Non-Return to Zero,NRZ)和4电平脉冲幅度调制(4-level Pulse AmplitudeModulation,PAM4)是常见的数字信号调制方式,尤其在100Gbit/s速率以上的高速光通信系统中,PAM4因其高效率和高传输速率而被广泛应用。
然而,高速光通信系统中存在多种噪声源,如电流噪声、热噪声和串扰噪声等;此外,信号在传输过程中会受到色散和非线性效应的影响,导致失真和码间干扰,这些因素会干扰信号传输质量,导致误码率的增加。
为了解决这一问题,研究人员致力于优化信号处理方法,例如提出一些新对的信号均衡技术,以提高光通信系统的传输性能。面对现有高速光通信系统中存在的不足,特别是误码率的增加和传输效率的降低,亟需开发一种新型信号优化芯片。
实现思路