1.一种基于双梳的全光卷积器,其特征在于:包括双光学频率梳光源、光滤波器、光调制器、光电探测器和电滤波器;所述双光学频率梳光源包括两个激光器、两台光放大器和两个片上微谐振腔,以一个激光器、一个光放大器和一个片上微谐振腔构成一路,共计两路;激光器波长范围为整个C波段,激光器出射的激光通过光放大器放大后入射进两个片上微谐振腔,并产生孤子光频梳;两路分别产生两个光频梳A和B;两个光频梳A、B输出后分别和两个光滤波器一一对应的进行串联;光频梳A、B的中心波长均在1549-1551nm,重频大于50GHz,重频差f △rep 小于1GHz,单个波长强度大于-25dBm;光频梳A、B均有N 2 (M-N+1) 2 个光频梳齿,N>3,M>5,M>N,以实现用N×N的矩阵对M×M的矩阵进行卷积的运算;所述光滤波器有两个,其滤波带宽均为0.5-1.5nm,分别将波长覆盖整个C波段的光频梳A、B滤波后分为K个波长不同的光输出,相邻波长间隔大于0.4nm,K>N 2 (M-N+1) 2 ;两个光滤波器的第一路输出频率差ω △1 小于1GHz,第n路输出频率差为ω △1 +(n-1)f △rep ,n∈N 2 (M-N+1) 2 ;两个光滤波器输出后和两个光调制器进行串联;所述光调制器其触发阈值为-25dBm,调制深度大于3dB,调制速度大于40GHz,将经过光滤波器后的两个光频梳A、B进行强度调制,其强度调制方式如下:将大小为N×N的矩阵 按照先行后列展平并重复(M-N+1) 2 次,得到一个有N 2 (M-N+1) 2 个数据的向量A`,将向量A`的数据调制到光频梳A的N 2 (M-N+1) 2 个频率上;将大小为M×M的矩阵 按照水平和垂直步长均为1的方式,先行后列地拆分成(M-N+1) 2 个N 2 的矩阵,并按照先行后列的方式排列成一个具有N 2 (M-N+1) 2 个数据的向量B`,将向量B`的数据调制到光频梳B的N 2 (M-N+1) 2 个频率上;光频梳A、B经两个光调制器输出后,将这两组光同时耦合进光电探测器中;所述光电探测器将两个光调制器输出的两组光实现光拍频,并输出光拍频后的电信号至电滤波器中;所述电滤波器将接收的全部频率的电信号,按频率核卷积的计算要求每N 2 为一组进行滤波,并求和,最后得到(M-N+1) 2 个电信号,(M-N+1) 2 个电信号重新排列便是两个矩阵的卷积结果。
2.如权利要求1所述基于双梳的全光卷积器,其特征在于:所述光电探测器实现光拍频的具体过程如下:光频梳A的第n根梳齿的频率为ω An ,强度为E An ;光频梳B的第n个梳齿频率为ω Bn ,强度为E Bn ,当频率为ω An 和ω Bn 的梳齿同时进入光电探测器后,在频谱上观测到一个频率为ω An -ω Bn ,幅值为 的信号;因此,当调制后的光频梳A、B共同进入光电探测器后会在频域上产生N 2 (M-N+1) 2 个频率不等的电信号,每个电信号的强度即为两个对应的波长光强度的乘积,最终光电探测器输出光拍频后的电信号至电滤波器中。
3.如权利要求1所述基于双梳的全光卷积器,其特征在于:所述光滤波器的滤波带宽为0.6nm,将波长覆盖整个C波段的光频梳滤波后分为81路波长不同的光输出,相邻波长间隔为0.8nm;所述电滤波器将81个频率的电信号,按频率每9个一组进行滤波并求和,最后得到9个电信号,9个电信号重新排列便是两个矩阵的乘积。