Высокопроизводительные фотонные информационные системы

Цель курса – ознакомиться с современными возможностями фотоники для передачи и обработки высокоинформативных сигналов. На примерах актуальных реализаций фотонных информационных систем нами будут рассмотрены:

Возможности построения систем обработки массивов цифровых данных;

Возможности построения оптико-цифровых дифракционных систем для распознавания изображений и других задач искусственного интеллекта;

Современные достижения в области построения сверхширокополосных аналоговых оптических трактов и цифровой обработки их сигналов.

1. https://opg.optica.org/

2. https://www.spiedigitallibrary.org

3. https://ieeexplore.ieee.org/

Модуль 1. Предварительные сведения. Современное состояние элементной базы фотонных информационных систем.

Урок 1. Световая волна как носитель информации. Об информационных возможностях оптических систем

Урок 2. Элементная база фотоники. Лазеры. Формирование временных сигналов. Модуляторы

Урок 3. Фотодетекторы. О возможностях интеграции фотонных устройств - нанофотоника

Урок 4. Формирование и детектирование пространственных световых сигналов. Пространственно-временные модуляторы света. Детекторы изображений. Голография

Модуль 2. Оптические системы обработки массивов цифровых данных.

Урок 1. Место оптоэлектронного процессора в цифровой вычислительной системе. Базовые архитектуры оптических матричных процессоров

Урок 2. Оптические вектор-матричные перемножители для обработки цифровых данных

Урок 3. Проблемы реализации оптических матричных процессоров. Миниатюризация. Примеры реализаций

Урок 4. Новейшие фотонные системы на базе оптических матричных процессоров

В результате обучения по курсу слушатель будет 

Знать:

• Фундаментальных возможностей голографии для формирования и обработки высокоинформативных сигналов;
• Современных возможностей голографии для формирования и обработки высокоинформативных сигналов;
• Возможностей и схем построения нейроподобных фотонных систем;
• Современных возможностей применения фотоники в высокопроизводительных цифровых вычислительных системах;
• Современных технологических возможностей и проблем создания фотонных интегральных схем.

Уметь:

• Анализировать схемы устройств фотоники, оценивать их характеристики;
• Разрабатывать технические решения устройств фотоники на основе существующей элементной и компонентной базы.

Знать фундаментальные возможности фотоники для передачи и обработки высокоинформативных сигналов.

Знать современные возможности фотоники для передачи и обработки высокоинформативных сигналов.

Знать возможности и схемы построения систем обработки массивов цифровых данных.

Знать возможности и схемы построения оптико-цифровых дифракционных систем пространственной фильтрации, а также методы представления обрабатываемой информации в них.

Знать современные возможности и методы построения сверхширокополосных аналоговых оптических трактов, а также цифровой обработки их сигналов.

Уметь анализировать схемы устройств фотоники, оценивать их характеристики.

Уметь разрабатывать технические решения устройств фотоники на основе существующей элементной и компонентной базы.