محققان شریف موفق به ثبت اختراع در سیستم پتنت آمریکا شدند

به گزارش خبرگزاری مهر، دکتر زهرا کاوه وش دانشیار دانشکده مهندسی برق با همکاری دکتر سمیه کوهی دانشیار دانشکده مهندسی کامپیوتر و حسین باباشاه دانشجوی مقطع کارشناسی‌ ارشد دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف، موفق به ثبت اختراعی با عنوان «پردازنده نوری قابل تنظیم» در دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا «USPTO» ثبت شدند.

دکتر کاوه‌وش در این باره می‌گوید: به‌منظور پردازش به هنگامِ پالس‌های زمانی عبوری از یک سیستم مخابرات نوری، عملیات ریاضی موردنظر بهتر است در حوزه‌ی زمان انجام گیرد. لذا ساختار مدار فوتونیک چاپی موردنظر می‌بایست عملیات ریاضی همچون کانولوشن با یک تابع دلخواه را در حوزه‌ی زمان انجام دهد. ازاین‌رو پردازش نوری سیگنال در حوزه‌ی زمان کاربردهای زیادی در مخابرات نوری و طیف‌سنجی زمان واقعی دارد.

وی افزود: یکی از مهم‌ترین ویژگی‌ها در پردازش سیگنال دیجیتال سرعت پردازش است که عمدتاً توسط نرخ نمونه‌برداری الکترونیکی محدود می‌شود. در یک شبکه نوری نیز پردازش سیگنال نیازمند نمونه‌برداری الکترونیکی و همچنین تبدیل نوری به الکتریکی و تبدیل الکتریکی به نوری است. به‌عنوان یک رویکرد، در یک شبکه‌ی نوری برای دستیابی به قابلیت پردازش سیگنال با سرعت‌بالا و توان کارآمد، می‌توان واحد پردازش سیگنال را مستقیماً در حوزه‌ی نوری با استفاده از یک پردازنده‌ی سیگنال فوتونی به‌منظور جلوگیری از نیاز به نمونه‌برداری الکترونیکی انجام داد.

کاوه‌وش یادآور شد: پردازنده‌های سیگنال فوتونیک بر اساس المان‌های گسسته، معمولاً دارای توانایی پردازش خوبی هستند، اما حجیم‌تر بوده و دارای مصرف توان ناکارآمدتری هستند.

"لذا ساختار مدار فوتونیک چاپی موردنظر می‌بایست عملیات ریاضی همچون کانولوشن با یک تابع دلخواه را در حوزه‌ی زمان انجام دهد"از سوی دیگر، اگرچه پردازنده‌های نوری زیادی تا به امروز پیشنهاد شده‌اند، اما آن‌ها معمولاً از پیکربندی محدود رنج می‌برند. پیکربندی محدود بدان معناست که، پردازنده‌ نوری ما تنها قادر است یک یا تعداد کمی عملیات مختلف انجام دهد. پیکربندی نامحدود از آن حیث دارای اهمیت است که ما بخواهیم یک پردازنده‌ی تمام منظوره داشته باشیم و اهمیت آن زمانی فزون می‌شود که این پردازنده بخواهد در مقیاس بالا ساخته شود.

این در حالی‌ است که یک پردازنده‌ی سیگنال مجتمع فوتونیک دارای ابعاد بسیار کوچک‌تر و توان کارآمدتر است. در مقابل، در راستای پردازش همه منظوره‌ی سیگنال فوتونیک، پردازشگر می‌بایست دارای توانایی انجام عملیات مختلف باقابلیت بازپیکربندی بالا باشد.

دانشیار دانشکده مهندسی برق در خصوص مزایا و و ویژگی‌های اختراعشان گفت: به‌منظور مقابله با محدودیت‌های فوق، در این اختراع یک ساختار محاسباتی نوری زمانی همه منظوره باقابلیت بازپیکربندی بالا پیشنهاد می‌شود که می‌تواند در یک سیستم فوتونیک یکپارچه پیاده‌سازی شود. ساختار پیشنهادی که دارای اندازه بسیار کوچک است، به‌طور بالقوه امکان معماری مدار مجتمع در حجم بسیار کوچک را فراهم می‌کند، درحالی‌که توانایی دست‌کاری و پردازش کنترل‌شده‌ی سیگنال ورودی را نیز دارا است.

شایان ذکر است سیستم پتنت آمریکا «USPTO» مشهورترین سیستم‌ ثبت اختراع در جهان است.

بازار بسیار بزرگ، فعالیت و حضور گسترده برخی از بزرگترین شرکت‌های فناور در این کشور، توسعه و تجاری‌سازی آخرین فناوری‌های نوظهور در اکوسیستم‌هایی مانند دره سیلیکون و ... موجب شده است تا یک«US» پتنت، به عنوان دارایی بسیار ارزشمندی برای مراکز تحقیقاتی دانشگاهی و شرکت‌های مختلف آمریکایی و به طور کلی سراسر دنیا محسوب شود.