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Reservoir computing for vector-mode decomposition in deep learning frameworks

delete2025-03-26
delete0
PRE
AI
J
Jianjun Li
F
Feng Yang
B
Baojian Wu
F
Feng Wen *
DOI:10.1088/1402-4896/adc161delete
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摘要

摘要

En 中文
本文介绍了一种针对芯移少模光纤(FMF)信道的光学模态分解(OMD)框架,利用了与深度学习架构集成的存储器计算(RC)的非线性映射能力。芯移特性,由径向和相位偏移表征,将原本仅关注模态权重和相位的更简单的OMD任务,转化成一个显著更复杂的问题。我们集成了RC与深度学习,其中RC在硬件友好的实现中替换了传统神经网络中的非线性处理层。仿真结果表明,所提出的网络在保持94%的高相关系数的同时,对于两个矢量模态将计算复杂度降低了32%。该框架的鲁棒性进一步在涉及更多矢量模态的案例中得到验证,确认了其在实际硬件实现中的潜力。本研究不仅通过解决芯移引入的复杂性推进了OMD领域,也为光通信系统中深度学习模型的硬件实现提供了一条新途径。
Keyword:
optical mode decomposition
reservoir computing
deep learning
few-mode fibre
core shift

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