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Accès ouvert déclaré 2026 article

Modeling coupled active resonators as an integrated photonic spiking neuron

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Photonic spiking neural networks hold great potential for energy-efficient and high-throughput computation. While many photonic integrated circuits can implement linear synaptic interconnections, the complex dynamics of spiking neurons require careful design considerations under energy consumption, footprint, and integration constraints. Here, we propose and model an integrated photonic spiking neuron based on two coupled active resonators, leveraging the dynamics of a saturable absorber and a gain section. Using coupled-mode theory and laser rate equations, we simulate the proposed system, which, under specific conditions, resembles the excitable Yamada model and exhibits passive Q-switching. Numerical simulations confirm two fundamental spiking neuron behaviors: controllable self-pulsation from 0.1 to 0.6 GSpikes/s and optical excitability below the lasing threshold. External optical perturbations with >30 µ W peak power can excite the neuron and result in ∼300 µ W output spikes, enabling fanout to multiple neurons. Furthermore, the neuron exhibits bio-inspired characteristics: leaky integrate-and-fire dynamics and refractoriness. We discuss the necessary design rules, suitable fabrication platforms, and alternative design choices in detail to pave the way for the realization of the proposed integrated photonic spiking neuron.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Modeling coupled active resonators as an integrated photonic spiking neuron
Date Crossref
11/03/2026
Éditeur
Optica Publishing Group
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Hewlett Packard Enterprise (United States) pays non établi dans la notice
    Entreprise

Hewlett Packard Enterprise (United States).

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