We experimentally and numerically demonstrate an approach to optically reproduce a pyramidal neuron-like dynamics dominated by dendritic
【机 构】
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StateKeyLaboratoryofIntegratedServiceNetworks,XidianUniversity,Xi’an710071,ChinaStateKeyDisciplineLa
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We experimentally and numerically demonstrate an approach to optically reproduce a pyramidal neuron-like dynamics dominated by dendritic action potentials (dCaAPs) based on a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) for the first time. The biological pyramidal neural dynamics dominated by dCaAPs indicates that the dendritic electrode evoked somatic spikes with current near threshold but failed to evoke (or evoked less) somatic spikes for higher current intensity. The emulating neuron-like dynamics is performed optically based on the injection locking, spiking dynamics, and damped oscillations in the optically injected VCSEL. In addition, the exclusive OR (XOR) classification task is examined in the VCSEL neuron equipped with the pyramidal neuron-like dynamics dominated by dCaAPs. Furthermore, a single spike or multiple periodic spikes are suggested to express the result of the XOR classification task for enhancing the processing rate or accuracy. The experimental and numerical results show that the XOR classification task is achieved successfully in the VCSEL neuron enabled to mimic the pyramidal neuron-like dynamics dominated by dCaAPs. This work reveals valuable pyramidal neuron-like dynamics in a VCSEL and offers a novel approach to solve XOR classification task with a fast and simple all-optical spiking neural network, and hence shows great potentials for future photonic spiking neural networks and photonic neuromorphic computing.
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基于红外标准星和内部黑体标定源的联合辐射定标法可提高空间目标的红外辐射测量精度。黑体标定源位于红外辐射测量系统内部,用于定标光学系统响应率。依据大气消光模型,采用天文孔径测光法,通过观测不同仰角处的多颗具有较高光谱分辨率的红外标准星得到大气消光和系统透过率系数。700 mm口径地基中波红外辐射测量系统验证性实验的结果表明,在恒星图像曝光充分的情况下,联合辐射定标法的恒星辐照度反演误差优于11%。联合辐射定标法操作简单、成本低,可随时对测量设备进行现场标校。