Photonic integrated circuits for optical matrix-vector multiplication

Abstract

У статті запропонована класифікація фотонних інтегральних схем (ФІС) для оптичного перемноження векторів на матриці. Згідно неї ФІС можуть бути розділені на дві групи. Перша група об’єднує багатошарові фотонні інтегральні схеми, у яких активні елементи, що виконують множення розташовані в одному шарі, а оптичні хвилеводи для подачі вхідних та вихідних сигналів - у інших шарах. Друга група охоплює планарні ФІС, у яких активні елементи розміщені у одному шарі разом з оптичними хвилеводами. Розглянуто побудову, принципи функціонування ФІС обох груп та здійснено аналіз їх переваг та недоліків.The article proposes a classification of photonic integrated circuits (PICs) for optical multiplication of vectors on matrices. According to this classification, such PIC can be divided into two groups. The first group combines multilayer photonic integrated circuits, in which active elements that perform multiplication are located in one layer, and optical waveguides for input and output signals are located in other layers. The second group covers planar PIC, in which active elements are placed in one layer together with optical waveguides. The article describes the construction, principles of operation of FIS of both groups and contains an analysis of their advantages and disadvantages.