全光生成式芯片的训练方法
知识产权简介
本申请提供全光集成芯片以及无监督训练方法、系统。其中方法包括：构建全光集成芯片参数仿真模块，模拟光场在芯片中的传播过程；在训练的前向传播过程中：将仿真模块中的连续光学权重进行离散化处理，得到预设离散等级的光学权重，并参与光场仿真；对仿真模块的耦合过程引入对齐误差扰动，模拟制造与封装过程中的几何偏差；构建无监督损失函数，根据输入图像与仿真输出图像计算损失值；根据损失值，在反向传播过程中采用直通估计器对所量化处理进行梯度传递，获得用于芯片制造的光学权重。本申请所得的光学权重能够直接适配实际制造工艺，并在存在装配偏差的情况下保持稳定性能，从而提升全光集成芯片在真实制造与封装条件下的实用性与鲁棒性。
转化前景
本专利提供全光生成式模型的无监督训练方法及系统：构建参数仿真模块模拟光场传播，在前向传播中将连续光学权重进行K级离散量化并以离散权重参与光场仿真，同时在耦合过程引入平移/旋转/层间距离偏差等对齐误差扰动；基于输入图像与仿真输出图像构建由加权均方损失、改良KL散度损失与光场惩罚项组成的无监督损失，并在反向传播中采用直通估计器实现量化处理的梯度传递与端到端优化，输出满足预设离散等级的光学权重。该方案在训练阶段即内嵌工艺离散约束与装配偏差建模，可在存在几何偏差时保持稳定性能，提升重建精度与鲁棒性并降低后期标定成本；产业化前景方面，所导出的离散相位权重可直接用于生成式全光芯片的掩模设计与流片制造，并适配封装装调精度要求，为面向真实制造与封装条件的生成式全光芯片规模化落地提供可复用的训练系统支撑。