告别电子芯片？中物院解锁“光速计算”新技能！全光OAM识别系统横空出世-感算商城

告别电子芯片？中物院解锁“光速计算”新技能！全光OAM识别系统横空出世

来源：激光每日说

发布时间：2025-12-11

导读：在摩尔定律放缓的今天，光计算成为打破僵局的关键。近日，中国工程物理研究院激光聚变研究中心公布了一项全光OAM模式识别专利。它不依赖电子芯片，仅凭光路衍射即可实现“零功耗、光速”信号解码，解决了长期困扰光通信的散射干扰难题。

📂 专利极速览

📜 专利名称：全光学的涡旋光束轨道角动量模式识别方法及系统

🏢 申请人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心

🔢 公开号：CN 120951058 A

🏷️ 关键词：全光衍射网络(D2NN)、OAM模态、抗散射、零功耗

💡 核心黑科技：把“大脑”刻在光路上

（AI专利生图非产品实物图）

传统光通信需要“光-电-光”的转换，能耗高且有延迟。这项专利提出了一种被动式全光衍射神经网络（D2NN）。简单来说，就是利用光的干涉原理，让光在传播过程中“自动”完成数学运算。

1. 输入端： 接收携带信息的涡旋光束（即使穿过大气湍流变得混乱）。

⬇️ 光速传播

2. 处理端： 穿过4层布满8微米神经元的衍射层，进行相位微调。

⬇️ 自动运算

3. 输出端： 光束汇聚到特定区域。哪个区域最亮 = 哪种信号。

⚡ 硬核拆解：三大技术护城河

这不仅仅是理论，而是针对工程落地的深度优化：

痛点： 光学元件稍微装歪1微米，系统就失效。
解法： 训练时故意引入随机平移误差(δx, δy)和大气散射模型。迫使网络在设计之初就学会适应“恶劣环境”。即便硬件安装不完美，识别依然精准。

解法： 引入感知损失函数 (L_percep)。这不仅仅要求“选对”，还强制要求输出的光斑清晰、锐利、对比度高，让探测器能毫不费力地读出结果。

实证： 专利显示，系统成功实现了对 l=-6 到 l=+6 共12种不同OAM模态的并行识别。这意味着它能处理高密度、高带宽的复杂通信任务。