一体化光电融合计算发展与挑战

近年来,军事作战领域在陆、海、空、天、电“五维一体”全方位、跨域协同、信息共享的联合作战样式的实现上付出了巨大的努力。在多功能综合一体化技术中,包括雷达、通信、电子战、导航、敌我识别等多种设备面临着共享射频资源和数据处理资源的问题。海量的数据处理要求计算平台具有超高计算速度和超高能效的特点,而传统的电子计算平台受到“存储墙”、集成电路的时钟频率、带宽、时延等影响,计算速度和能效提升受到很大限制。光子平台具有高速、大带宽、低串扰等特性,再结合电子手段灵活性和易调控的优势,构造光电融合的计算可以有效提升计算速度和能效。为了更好的将光电融合计算应用在多功能综合一体化技术中,本文对光电融合计算的研究现状进行梳理,按照目前的四种典型平台展开讨论,包括片上集成相干平台、片上集成非相干平台、基于光纤系统的光电融合计算、空间光学衍射平台,并在计算大规模化、非线性光学计算实现、光电高效融合三个未来的重要发展趋势进行阐述和展望。