Команда инженеров из Университета Цинхуа (Tsinghua University) создала оптический вычислительный модуль, который извлекает ключевые признаки из потока данных со скоростью 12,5 гигагерца — это первое устройство на дифракционном операторе, превысившее 10-гигагерцовый предел. Разработка получила название OFE2 (Optical Feature Extraction Engine) и объединяет два компонента — модуль подготовки данных и дифракционный оператор, где вычисления выполняются не электрическими сигналами, а световыми волнами.
Дифракционный оператор — это тонкая пластинчатая структура, которая выполняет математические операции при прохождении через неё когерентного (согласованного по фазе) света. Он действует как аналог матричного умножения: волновой фронт света, проходя через материал с заданным распределением показателя преломления, преобразуется в новую картину интенсивности, из которой можно извлечь признаки входного сигнала. Таким образом, устройство превращает свет в инструмент вычислений, а не просто в носитель информации.
Главная инженерная трудность заключалась в сохранении стабильности когерентного света при скоростях выше 10 ГГц. Для этого авторы интегрировали на кристалле кремний-на-изоляторе систему управляемых делителей мощности и линий задержки, которые разделяют входной поток данных на несколько синхронных ветвей и выравнивают их по фазе. Такой подход позволил подавить фазовые колебания, возникающие в оптоволокне, и тем самым обеспечить устойчивость оптических вычислений.
