JPH02291534A - Bistable optical circuit - Google Patents

Bistable optical circuit

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JPH02291534A
JPH02291534A JP11221789A JP11221789A JPH02291534A JP H02291534 A JPH02291534 A JP H02291534A JP 11221789 A JP11221789 A JP 11221789A JP 11221789 A JP11221789 A JP 11221789A JP H02291534 A JPH02291534 A JP H02291534A
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JP
Japan
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frequency
light
optical
input
semiconductor laser
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JP11221789A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Inoue
恭 井上
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain bistability between the frequency of input light and the frequency of output light by utilizing the light frequency-light intensity bistability of a nonlinear Fabri-Perot resonator and the input light intensity-output light frequency conversion characteristic of a single oscillation semiconductor laser. CONSTITUTION:The structure parameters of the nonlinear Fabri-Perot resonator 11 are so set that the bistability is obtained between the frequency of the light L1 and the output light L2. The single oscillation semiconductor laser 12 oscillates with single wavelength and varies in oscillation frequency according to the input of the output light L2 of the nonlinear Fabri-Perot resonator 11 to output light L3 based upon the frequency variation. Namely, the single oscillation semiconductor laser 12 has the input light intensity-output light frequency conversion characteristic. Thus, it is evident from the relation between the frequency of the input light L1 to the nonlinear Fabri-Perot resonator 11 and the frequency of the output light L3 of the single oscillation semiconductor laser 12 that the bistability is present between the input light frequency and output frequency.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光論理回路に利用される光双安定回路、特に
、入力光周波数に対し、出力光周波数が双安定特性を示
す光双安定回路に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to optical bistable circuits used in optical logic circuits, and particularly to optical bistable circuits in which the output optical frequency exhibits bistable characteristics with respect to the input optical frequency. It is related to circuits.

(従来の技術) 第2図は、光双安定回路の一従来例を示す構成図である
。第2図において、1.2はハーフミラ3は光強度によ
り屈折率が変化する非線形媒質3である。この光双安定
回路は、相対する2枚のハーフミラー1,2の間に、非
線形媒質が挿入された非線形ファブリベ口共振器を光双
安定素子の基本構造としている。
(Prior Art) FIG. 2 is a block diagram showing a conventional example of an optical bistable circuit. In FIG. 2, a half mirror 3 1.2 is a nonlinear medium 3 whose refractive index changes depending on the light intensity. The basic structure of this optical bistable circuit is a nonlinear Fabric resonator in which a nonlinear medium is inserted between two opposing half mirrors 1 and 2.

非線形媒質3としては、c s’2やLiNbo3など
の通常の光カー媒質の他、光半導体増幅器のような非線
形増幅媒質などが利用可能である。
As the nonlinear medium 3, in addition to a normal optical Kerr medium such as cs'2 or LiNbo3, a nonlinear amplification medium such as an optical semiconductor amplifier can be used.

このような構成において、例えば、図面に向かってハー
フミラー1の左側より単一周波数の光を入力し、ハーフ
ミラー2の右側へ出力させる。すると、共振器長、ハー
フミラーの反射率、入力光強度などの値が適当に設定し
てあれば、共振器内媒質の非線形性と共振器のフィード
バック効果により、入力光強度対出力光強度及び入力光
周波数対出力光強度との関係は、それぞれ第3図の(a
)及び(b)のような、ヒステリシス特性を示すことが
知られている。なお、第3図の(a)の横軸は入力光強
度を、縦軸は出力光強度をそれぞれ表し、第3図の(b
)の横軸は入力光周波数を、縦軸は出力光強度をそれぞ
れ表している。
In such a configuration, for example, light of a single frequency is input from the left side of the half mirror 1 as viewed from the drawing, and is output to the right side of the half mirror 2. Then, if the values of the resonator length, reflectance of the half mirror, input light intensity, etc. are set appropriately, the input light intensity vs. output light intensity and The relationship between the input optical frequency and the output optical intensity is shown in (a) in Fig. 3, respectively.
) and (b) are known to exhibit hysteresis characteristics. The horizontal axis in (a) of Figure 3 represents the input light intensity, and the vertical axis represents the output light intensity.
) represents the input optical frequency, and the vertical axis represents the output optical intensity.

第3図の(a)の場合においては、ジャンプ点の位置は
共振器長やハーフミラーの反射率などに依存し、また、
ヒステリシスはなく単に同一点でジャンプするだけの場
合もある。
In the case of (a) in Figure 3, the position of the jump point depends on the resonator length, the reflectance of the half mirror, etc.
In some cases, there is no hysteresis and there is simply a jump at the same point.

第3図の(b)の場合においては、ジャンプ点の位置は
入力光強度やミラーの反射率などに依存し、やはり同一
点でジャンプするだけの場合もある。
In the case of FIG. 3(b), the position of the jump point depends on the input light intensity, the reflectance of the mirror, etc., and there are cases where the jump only occurs at the same point.

このような入出力特性を、ある同一人力状態に対し2つ
の安定状態が存在することから、双安定性という。
This type of input/output characteristic is called bistability because there are two stable states for the same human-powered state.

双安定性を示すのは、第2図の構造には限らない。例え
ば、分割された電極構造を有する半導体レーザに、外部
から光を入力する系においても、条件によっては双安定
性が現れる。この場合は、入力光強度を強めていくと、
ある点で発振状態ヘジャンブし、逆に入力光強度を弱め
ていくと、発振状態へのジャンプ点とは異なる入力光強
度レベルて非発振状態ヘジャンブし、ヒステリシスが生
じる。
The structure shown in FIG. 2 is not the only one that exhibits bistability. For example, even in a system in which light is input from the outside to a semiconductor laser having a divided electrode structure, bistability appears depending on the conditions. In this case, if you increase the input light intensity,
If it jumps to an oscillation state at a certain point and conversely weakens the input light intensity, it jumps to a non-oscillation state at a different input light intensity level from the jump point to the oscillation state, causing hysteresis.

また、発振している半導体レーザに発振周波数とは若干
異なる周波数の光を外部から注入する光注入同期系にお
いても、条件によっては双安定性が現れる。この場合は
、注入光強度、または注入先周波数を変化させていった
時の同期一非同期状態の引き込みの様子にヒステリシス
が生じ、双安定性を示す。
Also, in an optical injection locking system in which light with a frequency slightly different from the oscillation frequency is externally injected into an oscillating semiconductor laser, bistability appears depending on the conditions. In this case, hysteresis occurs in the state of attraction between synchronous and asynchronous states when the injection light intensity or the injection destination frequency is changed, and bistability is exhibited.

以上、光双安定回路の従来例を3つ挙げた。第2図に示
した非線形ファブリベ口共振器型は、出力光強度上に双
安定性が現れ、その周波数は入力光周波数と同一である
Three conventional examples of optical bistable circuits have been listed above. In the nonlinear Fabric resonator type shown in FIG. 2, bistability appears in the output light intensity, and its frequency is the same as the input light frequency.

また、分割電極半導体レーザ型は、やはり出力光強度上
に双安定性が現れ、その周波数は分割電極半導体レーザ
の発振周波数に固定されている。
Furthermore, in the split electrode semiconductor laser type, bistability also appears in the output light intensity, and the frequency is fixed to the oscillation frequency of the split electrode semiconductor laser.

さらに、注入同期型は、同明一非同期状態間のジャンプ
なので、出力光強度と出力光周波数が共に双安定性を示
す。
Furthermore, since the injection-locked type jumps between the same and asynchronous states, both the output light intensity and the output light frequency exhibit bistability.

これらの光双安定回路に共通していることは、出力光強
度の上で双安定性を示すということである。従って、こ
れらの回路は光強度のオン・オフを“1″,“0“とす
る光論理回路に利用可能である。
What these optical bistable circuits have in common is that they exhibit bistability in terms of output light intensity. Therefore, these circuits can be used in optical logic circuits that turn the light intensity on and off at "1" and "0".

一方、光を情報キャリアとして用いる場合、強度たけで
なく周波数に情報を載せることも可能である。即ち、f
lとfOという2つの光周波数状態を“1″,“0“と
じて情報を送ることも可能である。従って、光周波数を
利用した光論理回路というのも考えられる。
On the other hand, when using light as an information carrier, it is possible to carry information not only in intensity but also in frequency. That is, f
It is also possible to send information by setting the two optical frequency states l and fO as "1" and "0". Therefore, an optical logic circuit using optical frequencies is also considered.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来の各光双安定回路は、出力光強
度がオン・オフしており、光周波数を利用した光論理回
路には応用できないという欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, each of the conventional optical bistable circuits described above has the drawback that the output light intensity is turned on and off, and cannot be applied to optical logic circuits that utilize optical frequencies.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、入力光周波数対出力光周波数との間で双安定
性を示すことができ、光周波数を利用した光論理回路に
応用可能な光双安定回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to be able to exhibit bistability between input optical frequency and output optical frequency, and to be applicable to optical logic circuits that utilize optical frequencies. The purpose of this invention is to provide an optical bistable circuit.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明では、入力光周波数と
出力光強度との間に双安定特性をHする光双安定素子と
、前記光双安定素子の出力光が人力される単一波長発振
半導体レーザとを備え、前記光双安定素子への入力光波
長は、前記半導体レーザの発振波長に対し注入同期がか
がらない程度の波長差をHし、かつ、前記′−1′:導
体レーザ内の利得媒質の利得帯域内であるように設定さ
れた。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an optical bistable element that exhibits bistable characteristics H between an input optical frequency and an output optical intensity, and an output of the optical bistable element. a single-wavelength oscillation semiconductor laser in which light is manually input, and the wavelength of input light to the optical bistable element has a wavelength difference H to an extent that injection locking is not distorted with respect to the oscillation wavelength of the semiconductor laser, and , said '-1': set to be within the gain band of the gain medium in the conductor laser.

(作 用) 本発明によれば、所定の周波数の光が、光双安定素子に
人力される。光双安定素子は、入カ光周波数と出力光強
度との間に双安定特性を有しており、これに基づいた光
を出力する。
(Function) According to the present invention, light of a predetermined frequency is manually applied to the optical bistable element. The optical bistable element has a bistable characteristic between the input optical frequency and the output optical intensity, and outputs light based on this bistable characteristic.

次に、光双安定素子の出力光は、単一波長で発振してい
る単一波長発振半導体レーザに入カされる。単一波長発
振半導体レーザは、入カ光の強度に応じて発振周波数が
変化し、これに基づく光を出力する。
Next, the output light of the optical bistable element is input into a single wavelength oscillation semiconductor laser which oscillates at a single wavelength. A single wavelength oscillation semiconductor laser has an oscillation frequency that changes depending on the intensity of input light, and outputs light based on the oscillation frequency.

この単一波長発振半導体レーザの発振周波数の変化量は
、入力先強度に比例する。今、単一波長発振半導体レー
ザへの入力光、即ち、光双安定素子の出力光強度と光双
安定素子への入力光周波数との間には、双安定性の関係
を満足するしている。
The amount of change in the oscillation frequency of this single wavelength oscillation semiconductor laser is proportional to the input intensity. Now, the relationship of bistability is satisfied between the input light to the single wavelength oscillation semiconductor laser, that is, the output light intensity of the optical bistable element and the input optical frequency to the optical bistable element. .

従って、回路全体として、入力光周波数対出力光周波数
の間に双安定性を有することになる。
Therefore, the circuit as a whole has bistability between the input optical frequency and the output optical frequency.

(実施例) 第1図は、本発明による光双安定回路の一実施例を示す
構成図である。第1図において、11は光非線形媒質を
備えた、光双安定素子としての非線形ファブリペ口共振
器、12は単一波長発振半導体レーザ(以下、単一発振
半導体レーザという)である。また、図中のLl,L2
,L3はそれぞれ、非線形ファブリペ口共振器11への
入力光、非線形ファブリベ口共振器11からの出力光、
即ち、単一発振半導体レーザ12への入力光、単一発振
半導体レーザ12からの出力光を示している。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical bistable circuit according to the present invention. In FIG. 1, numeral 11 is a nonlinear Fabrypét resonator as an optical bistable element, which is equipped with an optical nonlinear medium, and 12 is a single wavelength oscillation semiconductor laser (hereinafter referred to as a single oscillation semiconductor laser). Also, Ll, L2 in the figure
, L3 are input light to the nonlinear Fabric resonator 11, output light from the nonlinear Fabric resonator 11,
That is, input light to the single oscillation semiconductor laser 12 and output light from the single oscillation semiconductor laser 12 are shown.

ここで、非線形ファブリペ口共振器11への入力光L1
の波長は、後記する原理に基づいて、単一発振半導体レ
ーザ12の発振波長に対し注入間期がかからない程度の
波長差を有し、かつ、単一発振半導体レーザ12(レー
ザ共振器)内の利得奴質の利得帯域内であるように設定
されている。
Here, input light L1 to the nonlinear Fabry resonator 11
Based on the principle described later, the wavelength has a wavelength difference to the extent that no injection interval is applied to the oscillation wavelength of the single-oscillation semiconductor laser 12, and the wavelength of the single-oscillation semiconductor laser 12 (laser resonator) The gain is set to be within the gain band of the hostage.

この時、非線形ファブリペ口共振器11の特性により、
出力光L2の波長は入力光L1の波長と同一となる。
At this time, due to the characteristics of the nonlinear Fabry resonator 11,
The wavelength of the output light L2 is the same as the wavelength of the input light L1.

非線形ファブリベ口共振器11は、適当な条件下で入力
光周波数対出力光強度の間に双安定性が現われる。第4
図の(a)は、その入出力特性を示している。
The nonlinear Fabric resonator 11 exhibits bistability between the input optical frequency and the output optical intensity under appropriate conditions. Fourth
(a) in the figure shows its input/output characteristics.

第4図の(a)において、横軸は非線形ファブリベ口共
振器11への入力光Llの周波数を、縦軸は非線形ファ
ブリベ口共振器11の出力光L2の強度をそれぞれ表し
ている。
In FIG. 4(a), the horizontal axis represents the frequency of the input light L1 to the nonlinear Fabric resonator 11, and the vertical axis represents the intensity of the output light L2 from the nonlinear Fabric resonator 11.

即ち、非線形ファブリペ口共振器11は、入力光Llの
周波数と出力光L2との間に、第4図の(a)に示すよ
うな双安定性が現れるように、その構造パラメータが設
定されている。
That is, the structural parameters of the nonlinear Fabric resonator 11 are set so that bistability as shown in FIG. 4(a) appears between the frequency of the input light Ll and the output light L2. There is.

単一発振半導体レーザ12は、単一波長にて発振してお
り、非線形ファブリベ口共振器11の出力光L2の入力
に応じて、発振周波数が変化し、これに基づく光L3を
出力する。即ち、単一発振半導体レーザ12は、入力光
強度一出力光周波数変換特性をHしている。
The single-oscillation semiconductor laser 12 oscillates at a single wavelength, and the oscillation frequency changes according to the input of the output light L2 of the nonlinear Fabric resonator 11, and outputs light L3 based on this. That is, the single-oscillation semiconductor laser 12 has an input light intensity-output light frequency conversion characteristic of H.

第4図の(b)は、非線形ファブリペ口共振器11への
入力光L1の周波数と単一発振半導体レーザ12の出力
光L3の周波数との関係を示している。第4図の(b)
において、横軸は非線形ファブリペ口共振器11への入
力光Llの周波数を、縦軸は単一発振半導体レーザ12
の出力光L2の周波数をそれぞれ表している。この第4
図の(b)は、第1図における光双安定回路が、入力光
周波数対出力周波数の間に双安定性を有していることを
示している。
FIG. 4(b) shows the relationship between the frequency of the input light L1 to the nonlinear Fabry-Pét resonator 11 and the frequency of the output light L3 of the single-oscillation semiconductor laser 12. Figure 4 (b)
, the horizontal axis represents the frequency of the input light Ll to the nonlinear Fabry-Pét resonator 11, and the vertical axis represents the frequency of the single-oscillation semiconductor laser 12.
respectively represent the frequencies of the output light L2. This fourth
(b) of the figure shows that the optical bistable circuit in FIG. 1 has bistability between the input optical frequency and the output frequency.

次に、発振状態にある単一発振半導体レーザ12に外部
より光を人力した場合の、入力光強度一出力光周波数変
換特性について詳述する。
Next, the input light intensity-output light frequency conversion characteristic when light is manually applied from the outside to the single-oscillation semiconductor laser 12 in the oscillation state will be described in detail.

単一波長にて発振している半導体レーザに外部から共振
波長とは別の波長の光を入力すると、外部入力光の波長
が発振波長に非常に近い場合には、注入同期がかかり、
発振波長は外部入力光の波長に一致する。
When a semiconductor laser oscillating at a single wavelength is externally inputted with light at a wavelength different from the resonant wavelength, injection locking occurs if the wavelength of the externally input light is very close to the oscillation wavelength.
The oscillation wavelength matches the wavelength of external input light.

これに対して、外部入力光の波長が発振波長に対しある
程度の波長差を有している場合には、発振波長はほとん
ど変化しないが、外部入力光の波長が、レーザ共振器内
の半導体増幅媒質の利得帯域内であれば、外部入力光強
度に応じて、いくらかの発振周波数のシフトが生じる。
On the other hand, if the wavelength of the external input light has a certain wavelength difference from the oscillation wavelength, the oscillation wavelength will hardly change, but the wavelength of the external input light will be Within the gain band of the medium, some shift in the oscillation frequency occurs depending on the external input light intensity.

これは以下のメカニズムによる。This is due to the following mechanism.

発振波長に対し注入同期は起こさない程度に離れた波長
差を有し、かつ、レーザ増幅媒質の利得帯域内の波長の
光が入力されると、その光は半導体レーザ内で電子キャ
リアと相互作用し誘導放出を起こす。これにより、半導
体レーザ内の電子キャリアは減少する。半導体レーザ内
の電子キャリアが減少すると、半導体媒質の屈折率は増
加することが知られている。屈折率が変化するとレーザ
共振器の共振周波数が変化し、これにより発振周波数が
変化する。
When light with a wavelength that is far enough away from the oscillation wavelength to prevent injection locking and is within the gain band of the laser amplification medium is input, the light interacts with electron carriers within the semiconductor laser. and induces stimulated emission. This reduces the number of electron carriers within the semiconductor laser. It is known that when the number of electron carriers in a semiconductor laser decreases, the refractive index of the semiconductor medium increases. When the refractive index changes, the resonant frequency of the laser resonator changes, which changes the oscillation frequency.

即ち、外部入力光により半導体レーザ発振周波数が変化
することになる。発振周波数の変化量は、屈折率の変化
量に比例し、屈折率の変化量は誘導放出の強さに比例し
、誘導放出の強さは入力光強度に比例する。従って、発
振周波数の変化量は入力光強度に比例する。なお、半導
体レーザに外部から入力された光は、ある程度の誘導放
出を起こすが、レーザ共振器の共振周波数とは離れてい
るため大きく増幅されることはなく、半導体レーザの出
力端にはほとんど現れない。
That is, the semiconductor laser oscillation frequency changes depending on the external input light. The amount of change in the oscillation frequency is proportional to the amount of change in the refractive index, the amount of change in the refractive index is proportional to the intensity of stimulated emission, and the intensity of stimulated emission is proportional to the intensity of input light. Therefore, the amount of change in the oscillation frequency is proportional to the input light intensity. Note that although light externally input to a semiconductor laser causes stimulated emission to some extent, it is not amplified significantly because it is far from the resonant frequency of the laser resonator, and almost no light appears at the output end of the semiconductor laser. do not have.

単一発振半導体レーザ12は、上記した原理、即ち、外
部入力光による発振周波数変化を利用して出力光L3を
得ている。従って、上記したように、非線形ファブリペ
口共振器11への入力光Llの波長は、単一発振半導体
レーザ12の発振波長に対し注入同期がかからない程度
の波長差を有し、かつ、単一発振半導体レーザ12(レ
ーザ共振器)内の利得媒質の利得帯域内であるように設
定されてい・る。
The single-oscillation semiconductor laser 12 obtains the output light L3 using the above-described principle, that is, the change in oscillation frequency due to external input light. Therefore, as described above, the wavelength of the input light Ll to the nonlinear Fabry-Pét resonator 11 has a wavelength difference with respect to the oscillation wavelength of the single-oscillation semiconductor laser 12 to the extent that injection locking is not applied, and It is set to be within the gain band of the gain medium in the semiconductor laser 12 (laser resonator).

次に、上記構成による動作を説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.

まず、所定の周波数の光LLが、非線形ファブリベ口共
振器11に入力される。非線形ファブリベ口共振器11
は、入力光周波数と出力光強度との間に、第4図の(a
)に示すような双安定特性を有しており、これに基づい
た光L2を出力する。
First, the light LL of a predetermined frequency is input to the nonlinear Fabric resonator 11 . Nonlinear Fabric resonator 11
is between the input optical frequency and the output optical intensity (a
), and outputs light L2 based on this bistable characteristic.

次に、非線形ファブリベ口共振器11の出力光L2は、
単一波長で発振している単一発振半導体レーザ12に入
力される。
Next, the output light L2 of the nonlinear Fabric resonator 11 is
The signal is input to a single-oscillation semiconductor laser 12 that oscillates at a single wavelength.

単一発振半導体レーザ12は、入力光L2の強度に応じ
て発振周波数が変化し、これに基づく光L3を出力する
The single oscillation semiconductor laser 12 has an oscillation frequency that changes depending on the intensity of the input light L2, and outputs light L3 based on the oscillation frequency.

この出力光L3の周波数は、前述のメカニズムにより、
入力光L2の強度に比例している。今、単一発振半導体
レーザ12への入力光L2、即ち、非線形ファブリベ口
共振器11の出力光L2の強度と非線形ファブリベ口共
振器11への入力光Llの周波数との間には、第4図の
(a)に示すような関係があるので、非線形ファブリベ
口共振器11への入力光Llの周波数と単一発振半導体
レーザ12の出力光L3の周波数とは、第4図の(b)
に示すような関係を満足することになる。
The frequency of this output light L3 is determined by the above-mentioned mechanism.
It is proportional to the intensity of input light L2. Now, there is a difference between the intensity of the input light L2 to the single-oscillation semiconductor laser 12, that is, the output light L2 of the nonlinear Fabbribe resonator 11, and the frequency of the input light Ll to the nonlinear Fabbribe resonator 11. Since there is a relationship as shown in FIG. 4(a), the frequency of the input light Ll to the nonlinear Fabbribe cavity 11 and the frequency of the output light L3 of the single-oscillation semiconductor laser 12 are as shown in FIG. 4(b).
The relationship shown in is satisfied.

従って、Llを回路全体への入力光、L3を回路全体の
出力光とすれば、入力光周波数と出力光周波数との間に
双安定性が現れることになる。
Therefore, if Ll is the input light to the entire circuit and L3 is the output light from the entire circuit, bistability will appear between the input optical frequency and the output optical frequency.

以上説明したように、本実施例によれば、非線形ファブ
リペ口共振器11の光周波数対光強度の双安定性並びに
単一発振半導体レーザ12の入力光強度一出力光周波数
変換特性を利用することにより、入力光周波数対出力光
周波数の間に双安定性を示す光双安定回路を実現してい
る。
As explained above, according to this embodiment, the bistability of the optical frequency versus optical intensity of the nonlinear Fabrypét resonator 11 and the input optical intensity-to-output optical frequency conversion characteristics of the single-oscillation semiconductor laser 12 can be utilized. This realizes an optical bistable circuit that exhibits bistability between the input optical frequency and the output optical frequency.

なお、本実施例では、非線形ファブリベ口共振器11の
光周波数対光強度の双安定性を利用しているが、これに
限るものではなく、従来技術の項で述べた光注入同期型
の光双安定回路をはじめ、入力光周波数対出力光強度に
双安定性を有するものであれば、それらを用いても同様
の効果を得ることができる。
In this embodiment, the bistability of the optical frequency versus optical intensity of the nonlinear Fabric resonator 11 is utilized, but the present invention is not limited to this, and the optical injection-locked optical system described in the section of the prior art is used. Similar effects can be obtained using bistable circuits and other devices that have bistability in the input optical frequency vs. output optical intensity.

また、本実施例では、非線形ファブリペ口共振器11と
単一発振半導体レーザ12は直接接続されているが、必
要に応じて光増幅器、または光減衰器などを介して接続
してもよい。
Further, in this embodiment, the nonlinear Fabry-Pét resonator 11 and the single-oscillation semiconductor laser 12 are directly connected, but they may be connected via an optical amplifier, an optical attenuator, or the like, if necessary.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、入力光周波数と
出力光強度との間に双安定特性を有する光双安定素子と
、前記光双安定素子の出力光が入力される単一波長発振
半導体レーザとを備え、前記光双安定素子への入力光波
長は、前記ミ16導体レーザの発振波長に対し注入同期
がかからない程度の波長差を有し、かつ、前記半導体レ
ーザ内の利得媒質の利得帯域内であるように設定された
構成としたので、入力光周波数対出力光周波数の間に双
安定性を有する光双安定回路を提洪できる利点がある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, an optical bistable element having bistable characteristics between an input optical frequency and an output optical intensity, and the output light of the optical bistable element are input. a single wavelength oscillation semiconductor laser, the wavelength of input light to the optical bistable element has a wavelength difference to an extent that injection locking does not occur with respect to the oscillation wavelength of the 16-conductor laser, and Since the configuration is set so that the gain band is within the gain band of the gain medium in the optical system, there is an advantage that an optical bistable circuit having bistability between the input optical frequency and the output optical frequency can be provided.

従って、光通信、光情報処理の分野において、特に、光
周波数を利用した光論理回路に応用できる利点がある。
Therefore, in the fields of optical communication and optical information processing, there is an advantage that it can be applied particularly to optical logic circuits that utilize optical frequencies.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による光双安定回路の一実施例を示す構
成図、第2図は従来の光双安定回路の構成図、第3図は
第2図の光双安定回路の入出力特性図、第4図は第1図
におけるの各人出力光の関係を示す図である。 1, 2・・・ハーフミ フー 3・・・非線形媒質、 ・・・非線形ファブリベ口共振器、 2・・・単一波長発 振半導体レーザ。 特 許 出 願 人 日本電信電話株式会社
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the optical bistable circuit according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a conventional optical bistable circuit, and Fig. 3 is the input/output characteristics of the optical bistable circuit shown in Fig. 2. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output light of each person in FIG. 1. 1, 2...Half Mihoo 3...Nonlinear medium,...Nonlinear Fabribet cavity, 2...Single wavelength oscillation semiconductor laser. Patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】  入力光周波数と出力光強度との間に双安定特性を有す
る光双安定素子と、 前記光双安定素子の出力光が入力される単一波長発振半
導体レーザとを備え、 前記光双安定素子への入力光波長は、前記半導体レーザ
の発振波長に対し注入同期がかからない程度の波長差を
有し、かつ、前記半導体レーザ内の利得媒質の利得帯域
内であるように設定されたことを特徴とする光双安定回
路。
[Claims] An optical bistable element having bistable characteristics between an input optical frequency and an output optical intensity, and a single wavelength oscillation semiconductor laser into which the output light of the optical bistable element is input, The wavelength of input light to the optical bistable element is set to have a wavelength difference with respect to the oscillation wavelength of the semiconductor laser to an extent that injection locking does not occur, and to be within a gain band of a gain medium in the semiconductor laser. An optical bistable circuit characterized by:
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