Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Optics Valley Laboratory, Wuhan 430074, China
With the advancement of deep learning and neural networks, the computational demands for applications in wearable devices have grown exponentially. However, wearable devices also have strict requirements for long battery life, low power consumption, and compact size. In this work, we propose a scalable optoelectronic computing system based on an integrated optical convolution acceleration core. This system enables high-precision computation at the speed of light, achieving 7-bit accuracy while maintaining extremely low power consumption. It also demonstrates peak throughput of 3.2 TOPS (tera operations per second) in parallel processing. We have successfully demonstrated image convolution and the typical application of an interactive first-person perspective gesture recognition application based on depth information. The system achieves a comparable recognition accuracy to traditional electronic computation in all blind tests.
optoelectronic compute wearable devices micro-ring resonator hand gesture recognition Opto-Electronic Science
2023, 2(12): 230017
1 清华大学工程物理系,北京 100084
2 危爆物品探测技术国家工程研究中心,北京 100084
柔性光电探测器具有体积小、重量轻、可弯曲等特点,可以直接安装在不规则物体的表面,实现对空间信息的连续测量,目前已被广泛应用于小型化能源设备、可穿戴电子产品、虚拟现实交互装备、植入式医疗器械的开发和制备,在新能源、微电子、人工智能、医疗保健等领域展现出了巨大的应用前景。基于光热电效应的新型光电探测器具有大带宽、零偏压、高速、室温工作等优势,并且随着新型热电材料和纳米光子学的发展,其在响应度和响应速度方面均取得了令人瞩目的进展。若选取适当的光敏材料和衬底材料,光热电效应亦可应用于柔性光电探测器,尤其是可在传统光子学探测技术难以企及的长波红外至太赫兹波段实现应用。本文综述了近年来可见光至太赫兹波段柔性光热电探测器的研究进展,介绍了具有柔性特性的碳材料、无机和有机化合物在光热电探测领域的探索、应用与优化机理,并简要讨论了该类探测器的发展前景和面临的挑战。
探测器 柔性材料 可穿戴设备 红外 太赫兹 中国激光
2023, 50(23): 2300001
南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京 210003
为了解决水下环境中物联网感知终端的能源供给难题, 利用氮化镓量子阱二极管的多功能光电特性, 采用兼容的制造工艺, 在同一块氮化镓芯片上集成能源、照明、通信和感知等器件, 在器件之间实现互联, 制备出氮化镓能源通信感知一体化芯片, 并对该芯片进行了可见光无线传能和通信实验。实验结果表明: 该芯片能够吸收外界的光脉冲信号并产生稳定的信号输出, 且信号发射速率能够达到1 Mb/s, 具有中继通信的潜力; 在水下环境中该芯片也能实现能源的采集与信号通信。
量子阱二极管 通信感知一体化 中继光通信 能源自供给 生物可穿戴设备 quantum well diode integrated communication and sensing trunking optical communication self supply of energy bio-wearable devices
Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
随着光伏产业、平板显示技术的发展, 市场对于透明导电材料的需求量迅速增加。传统的透明导电材料氧化铟锡(ITO)面临着资源不足、脆性大的问题, 无法满足市场需求。铜纳米线透明电极导电性好、成本低、柔性好, 是一种有潜力的新一代透明导电材料。近年来, 铜纳米线的合成及其在透明导电领域的应用引起了研究人员的关注, 并取得显著的进展。本文从铜纳米线的合成方法、合成机理, 铜纳米线透明电极的制备方法及后处理手段, 铜纳米线透明电极在光伏器件、电加热元件、柔性可穿戴器件中的应用等方面的研究进展进行了阐述。并对铜纳米线研究及应用前景进行了展望。
Cu nanowires transparent electrodes controllable synthesis post-treatment photovoltaic devices heaters flexible and wearable devices review 铜纳米线 透明电极 可控合成 后处理 光伏器件 电加热元件 柔性可穿戴 综述
南开大学 微电子系 光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室 光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071
基于TMS320F28335设计了一种人体运动识别与测评装置。利用运动传感器MPU6050获取人体运动姿态数据,并与标准数据相比较,能够实时提醒使用者动作的规范程度。独特的可编程教练模式,能够现场采集和处理标准数据,适用于体育训练和患者康复。该装置使用串口LCD作为显示模块,能够显示所测人体运动的加速度、角度和人体运动轨迹的测评与分析结果。给出了系统液晶显示电路的硬件设计和软件流程图。实验结果表明,所设计的显示电路模块接口简单,使用方便,体积适中,能够满足可穿戴人体运动轨迹测评的显示要求。
液晶显示模块 可穿戴设备 运动轨迹记录 微处理器 LCD module wearable devices movetrack recording MCU