FR2492995A1

FR2492995A1 - Optical bistable device for integrated optical system - includes two linked semiconductor lasers of which only one may function at one time

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Publication number: FR2492995A1
Application number: FR8022815A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-04-30
Also published as: FR2492995B1

Abstract

The system includes two lasers (1,2) of the same type. Each comprises an amplifier (101 & 102) situated in a resonator (121,141 and 122 and 142). The resonators each comprise a cavity between a pair of parallel reflective surfaces. The beams emitted by the two lasers (161 & 162) are both directed to a mutual coupling device (20) which directs the beam from one laser into the amplifying cavity of the other. Controls are provided (221,241, and 222,242) to momentarily alter the characteristics of the lasers, either by changing the loss in one of the resonant cavities, or by altering the gain of one of the amplifiers. Since the two beams are directed into opposite resonant cavities, only one laser may function, at the expense of the other. This creates an optical bistable system. Two semiconductor lasers of slightly different wavelength may be used.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif optique bistable. Elle trouve une application en optique et particulièrement en optique intégrée. The present invention relates to a bistable optical device. It finds an application in optics and particularly in integrated optics.

Un système bistable est un système qui possède deux états stables, le passage d'un état à l'autre steffectuant par modification momentanée des conditions externes appliquées au système. A bistable system is a system which has two stable states, the passage from one state to another effecting by momentary modification of the external conditions applied to the system.

Lorsque ces conditions demeurent inchangées, le système reste indéfiniment dans l'un de ces deux états.When these conditions remain unchanged, the system remains in one of these two states indefinitely.

Les systèmes bistables sont largement utilisés en électronique dans la mémorisation de signaux binaires, la formation d'impulsions à front raide ou la commutation de signaux. Bistable systems are widely used in electronics for storing binary signals, forming stiff-edge pulses or switching signals.

Le développement récent de optique et notamment de l'optique intégrée, a fait naître un besoin en dispositifs de ce genre, mais présentant un caractère optique et non plus électronique. The recent development of optics and in particular of integrated optics, has given rise to a need for devices of this kind, but having an optical character and no longer electronic.

Des systèmes hybrides de caractère optoélectronique ont déjà vu le jour, qui utilisent un processus intermédiaire de nature électronique entre deux processus optiques. Le passage optiqueélectronique s'effectue par exemple au moyen d1un photodétecteur et le retour électronique-optique au moyen d'un système de modulation de la lumière. Hybrid optoelectronic systems have already emerged, which use an intermediate process of an electronic nature between two optical processes. The optical-electronic passage takes place for example by means of a photodetector and the electronic-optical return by means of a light modulation system.

La fonction de bistabilité est dévolue encore au processus électronique intermédiaire. Naturellement, de tels systèmes sont complexes et en outre ils sont lents.The bistability function is still devolved to the intermediate electronic process. Naturally, such systems are complex and furthermore they are slow.

On connaît également quelques dispositifs purement optiques qui présentent la propriété de bistabilité. Il s'agit de systèmes constitués par un résonateur de type Fabry-Pérot dans lequel est inséré un matériau dont l'une des propriétés optiques (absorption, indice de réfraction, etc...) peut être modifiée par un rayonnement lumineux auxiliaire. Les matériaux souvent utilisés à cette fin sont les corps qui présentent une absorption saturable, c'est-à-dire une absorption qui décroît lorsque l'intensité lumineuse du rayonnement qui les traverse augmente. On trouvera une description de ce type de dispositif bistable par exemple dans le brevet américain nO 3 610 731 de H. Some purely optical devices are also known which have the property of bistability. These are systems constituted by a Fabry-Pérot type resonator into which a material is inserted, one of whose optical properties (absorption, refractive index, etc.) can be modified by auxiliary light radiation. The materials often used for this purpose are bodies which exhibit saturable absorption, that is to say an absorption which decreases when the light intensity of the radiation passing through them increases. A description of this type of bistable device can be found, for example, in US Patent No. 3,610,731 to H.

Seidel, intitulé "Bistable optical circuits using saturable absorber within a resonant cavity". Seidel, entitled "Bistable optical circuits using saturable absorber within a resonant cavity".

De tels systèmes présentent une bistabiZ lité de transmission, en ce sens que c'est l'intensité lumineuse transmise qui présente deux valeurs différentes, l'une faible lorsque l'absorbant n'est pas saturé, l'autre forte lorsque l'absorbant est saturé par le faisceau auxiliaire. Such systems have a bistabiZ transmission, in the sense that it is the transmitted light intensity which has two different values, one weak when the absorbent is not saturated, the other strong when the absorbent is saturated by the auxiliary beam.

Un dispositif de ce genre présente deux inconvénients majeurs : - l'intensité lumineuse du faisceau de sortie est,
pour les deux états, inférieure à l'intensité du
faisceau d'entrée ; en outre, les intensités des
faisceaux disponibles ne sont pas les mêmes pour
les deux-états ; ceci est un obstacle à la mise
en série de plusieurs dispositifs bistables, - pour l'un au moins des deux états stables (celui
en l'occurrence qui correspond à une intensité
transmise forte) il est nécessaire que le dispo
sitif soit alimenté en permanence par un faisceau
lumineux auxiliaire, ce qui nécessite une source
auxiliaire externe, un laser par exemple.A device of this kind has two major drawbacks: - the light intensity of the output beam is,
for both states, less than the intensity of
input beam; in addition, the intensities of
available bundles are not the same for
the two states; this is an obstacle to setting
in series of several bistable devices, - for at least one of the two stable states (that
in this case which corresponds to an intensity
transmitted strong) it is necessary that the dispo
be permanently powered by a beam
auxiliary light, which requires a source
external auxiliary, a laser for example.

La présente invention a justement pour objet un dispositif bistable optique qui évite ces inconvénients. The subject of the present invention is precisely an optical bistable device which avoids these drawbacks.

A cette fin, le dispositif de l'invention comprend deux lasers de même type, c'est-à-dire de même conception (par exemple tous deux à semiconducteur) avec des milieux amplificateurs et des résonateurs analogues, l'un des lasers émettant à travers le milieu amplificateur ede l'autre et vice-versa. Les deux lasers se trouvent alors en compétition et l'un seul peut osciller au détriment de l'autre, selon le mécanisme suivant. To this end, the device of the invention comprises two lasers of the same type, that is to say of the same design (for example both with semiconductor) with amplifying media and similar resonators, one of the lasers emitting through the amplifying medium of the other and vice versa. The two lasers are then in competition and one can oscillate at the expense of the other, according to the following mechanism.

Chaque milieu amplificateur convenablement excité est le siège d'une inversion de population, ce qui lui confère la faculté d'amplifier le rayonnement qu'il reçoit. Pour qu'un laser oscille, il faut que le gain présenté par son milieu amplificateur l'emporte sur les pertes du résonateur. Each amplifying medium suitably excited is the seat of a population inversion, which gives it the ability to amplify the radiation it receives. For a laser to oscillate, the gain presented by its amplifying medium must outweigh the losses of the resonator.

Lorsqu'un des lasers est dans cette situation, le faisceau lumineux qu'il émet traverse le milieu amplificateur de l'autre. Ce faisceau se trouve donc amplifié et corrélativement, l'inversion de population propre au second laser se trouve réduite et le gain du milieu amplificateur abaissé. Ce gain peut tomber à une valeur insuffisante pour compenser les pertes, de sorte que le second laser se trouve inhibé par le premier. S'il advient que le premier laser cesse d'émettre pendant un intervalle de temps court, soit parce que son gain est abaissé à une valeur inférieure aux pertes, soit que les pertes sont augmentées, le phénomène de saturation du gain du second laser cesse immédiatement et ce dernier retrouve des conditions favorables à son entre en oscillation.La situation du dispositif se trouve alors inversée : c'est le second laser qui émet un faisceau lumineux à travers le milieu amplificateur du premier, lequel voit alors son gain tomber en-dessous du seuil, ce qui lui inter dit d'entrer en oscillation à son tour. Un tel dispositif peut donc être indifféremment dans l'un ou l'autre de deux états selon que l'un des lasers est émetteur ou non. When one of the lasers is in this situation, the light beam it emits crosses the amplifying medium of the other. This beam is therefore amplified and correlatively, the population inversion specific to the second laser is reduced and the gain of the amplifying medium lowered. This gain may fall to a value insufficient to compensate for the losses, so that the second laser is inhibited by the first. If it happens that the first laser stops emitting for a short time interval, either because its gain is lowered to a value lower than the losses, or that the losses are increased, the phenomenon of saturation of the gain of the second laser stops immediately and the latter finds favorable conditions for its oscillation. The situation of the device is then reversed: it is the second laser which emits a light beam through the amplifying medium of the first, which then sees its gain fall in- below the threshold, which tells him to enter into oscillation in turn. Such a device can therefore be indifferently in one or the other of two states depending on whether one of the lasers is emitting or not.

Le dispositif de j'invention présente ainsi une bistabilité d'émission et non plus d'absorption. En outre, il présente une symétrie parfaite, de sorte que les deux faisceaux lumineux correspondants aux deux états du dispositif sont de même intensité, ce qui évite le premier inconvénient souligné plus haut. Par ailleurs, le basculement entre états est obtenu par une action très brève sur l'un des lasers et ne nécessite pas de source auxiliaire permanente. Le second inconvénient mentionné plus haut est donc bien lui aussi évité. The device of the invention thus exhibits emission bistability and no longer absorption. In addition, it has perfect symmetry, so that the two light beams corresponding to the two states of the device are of the same intensity, which avoids the first drawback highlighted above. Furthermore, the switching between states is obtained by a very brief action on one of the lasers and does not require a permanent auxiliary source. The second drawback mentioned above is therefore also avoided.

De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif optique bistable qui est caractérisé en ce qu'il comprend deux lasers de même type constitués chacun d'un milieu amplificateur disposé dans un résonateur, un moyen de couplage mutuel apte à diriger le faisceau lumineux susceptible d'être émis par chacun des lasers à travers le milieu amplificateur de l'autre, et des moyens pour modifier momentanément les caractéristiques de l'un au moins des deux lasers. More specifically, the invention relates to a bistable optical device which is characterized in that it comprises two lasers of the same type each consisting of an amplifying medium disposed in a resonator, a mutual coupling means capable of directing the light beam capable of being emitted by each of the lasers through the amplifying medium of the other, and means for momentarily modifying the characteristics of at least one of the two lasers.

Le moyen de couplage mutuel peut être une lentille, un objectif de microscope, un jeu de miroirs, etc... The mutual coupling means can be a lens, a microscope objective, a set of mirrors, etc.

Les moyens pour modifier momentanément les caractéristiques de l'un au moins des lasers, pour provoquer le basculement du dispositif d'un état à l'autre, peuvent agir - soit sur les résonateurs des lasers pour modifier
leurs pertes (diminution des pertes du laser qui
n'émet pas ou augmentation des pertes du laser
qui émet) ; il peut s'agir de modulateurs élec
trooptiques ou acoustooptiques, comme ceux qui
sont utilisés dans les lasers déclenchés ; - soit sur les milieux amplificateurs pour modifier
leur gain (diminution du gain du laser qui émet
ow augmentation du gain du laser qui n'émet
pas) ; une telle action peut aisément être obte
nue en modifiant l'alimentation électrique des
moyens de pompage (intensité du courant de dé
charge pour les lasers à gaz, intensité du cou
rant d'injection dans les lasers à semiconduc
teurs) ; il est également possible de diminuer le
gain d'un des milieux amplificateurs à l'aide
d'un faisceau lumineux auxiliaire dirigé à tra
vers lui selon le principe meme du dispositif de
l'invention, ce faisceau auxiliaire provenant
par exemple d'un autre dispositif optique bista
ble de même type, ce qui permet une mise en cas
cade de dispositifs bistables, permettant de
réaliser une channe "tout-optique" de bistables.The means for temporarily modifying the characteristics of at least one of the lasers, to cause the device to switch from one state to another, can act - either on the resonators of the lasers to modify
their losses (decrease in laser losses which
does not emit or increased laser losses
who issues); they can be electrical modulators
trooptics or acoustooptics, like those that
are used in triggered lasers; - either on the amplifying media to modify
their gain (decrease in the gain of the laser which emits
ow increase in the gain of the laser which does not emit
not) ; such an action can easily be obtained
naked by modifying the power supply of
pumping means (intensity of the die current
charge for gas lasers, neck intensity
injection rant in semiconductor lasers
teurs); it is also possible to decrease the
gain of an amplifying media using
an auxiliary light beam directed through
towards him according to the very principle of the device of
the invention, this auxiliary beam coming from
for example from another bista optical device
ble of the same type, which allows a setting in case
block of bistable devices, allowing
realize an "all-optical" channel of bistables.

Naturellement, le dispositif de l'invention ne se limite pas à des états du genre tout ou rien (émission, non-émission). Il est possible de régler les lasers pour que, même en présence d'un faisceau lumineux traversant leur milieu amplificateur, ils conservent un gain supérieur au seuil d'oscillation, de sorte que les lasers sont toujours émetteurs, mais avec des intensités qui prennent deux valeurs différentes. Naturally, the device of the invention is not limited to all or nothing states (emission, non-emission). It is possible to adjust the lasers so that, even in the presence of a light beam passing through their amplifying medium, they retain a gain greater than the oscillation threshold, so that the lasers are always emitters, but with intensities which take two different values.

Les lasers utilisables dans l'invention peuvent être de tout type connu : à gaz, à solide, à liquide ou à semiconducteur. Mais une préférence semble pouvoir être donnée au dernier type du fait de son importance en optique intégrée, où la fonc tion de bistabilité est le plus souvent employée. The lasers which can be used in the invention can be of any known type: gas, solid, liquid or semiconductor. However, preference seems to be given to the latter type because of its importance in integrated optics, where the bistability function is most often used.

Quant aux deux faisceaux qui peuvent être émis par le dispositif, selon l'état dans lequel il se trouve, il faut naturellement qu'ils puissent être aisément distingués l'un de l'autre afin que l'état dans lequel se trouve le dispositif soit facilement identifiable. Ceci est obtenu en donnant aux deux faisceaux émis par les deux lasers composant le dispositif au moins une caractéristique qui diffère d'un faisceau à l'autre.Cette caractéristique peut entre - la direction de propagation, la différence de di
rection étant obtenue par décalage angulaire des
deux faisceaux, - la longueur d'onde, la différence étant obtenue
par utilisation de résonateurs centrés sur des
longueurs d'onde différentes, - la polarisation, la différence étant obtenue par
usage de dispositifs favorisant une polarisation
particulière.As for the two beams which can be emitted by the device, depending on the state in which it is located, it is naturally necessary that they can be easily distinguished from one another so that the state in which the device is located is easily identifiable. This is obtained by giving the two beams emitted by the two lasers making up the device at least one characteristic which differs from one beam to another. This characteristic can between - the direction of propagation, the difference in di
rection being obtained by angular shift of
two beams, - the wavelength, the difference being obtained
by using resonators centered on
different wavelengths, - polarization, the difference being obtained by
use of devices promoting polarization
particular.

Naturellement, des combinaisons de ces moyens sont possibles. Naturally, combinations of these means are possible.

Enfin, le faisceau lumineux émanant d'un des lasers peut n'interagir qu'avec une partie du milieu amplificateur de l'autre laser. Finally, the light beam emanating from one of the lasers may only interact with part of the amplifying medium of the other laser.

Quelques modes particuliers de réalisation vont maintenant être décrits à titre explicatif, en référence à des dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 représente un schéma synoptique du dispositif de l'invention ;
- la figure 2 représente schématiquement un mode particulier de réalisation dans lequel le moyen de couplage est un système optique à lentille(s) ;
- la figure 3 représente schématiquement un mode particulier de réalisation dans lequel le moyen de couplage est constitué par deux miroirs ;
- la figure 4 illustre le cas d'un dispositif bistable à deux lasers émettant dans des directions rectangulaires ;
- la figure 5 illustre un dispositif dans lequel une partie seulement des milieux amplificateurs est soumise au rayonnement de saturation ;;
- la figure 6 illustre schématiquement un dispositif bistable à deux lasers décalés en longueur d'onde,
- la figure 7 représente un mode particulier de réalisation du dispositif précédent dans le cas d'un laser à semiconducteur,
- la figure 8 représente un dispositif bis table à deux lasers à polarisations croisées ;
- la figure 9 illustre schématiquement un dispositif bistable à deux lasers en anneaux ;
- la figure 10 illustre une chaîne de dispositifs bistables selon l'invention.Some particular embodiments will now be described for explanatory purposes, with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 shows a block diagram of the device of the invention;
- Figure 2 schematically shows a particular embodiment in which the coupling means is an optical system with lens (s);
- Figure 3 shows schematically a particular embodiment in which the coupling means is constituted by two mirrors;
- Figure 4 illustrates the case of a bistable device with two lasers emitting in rectangular directions;
- Figure 5 illustrates a device in which only part of the amplifying media is subjected to saturation radiation;
FIG. 6 schematically illustrates a bistable device with two lasers offset in wavelength,
FIG. 7 represents a particular embodiment of the previous device in the case of a semiconductor laser,
- Figure 8 shows a bis table device with two crossed polarization lasers;
- Figure 9 schematically illustrates a bistable device with two ring lasers;
- Figure 10 illustrates a chain of bistable devices according to the invention.

Le dispositif de la figure 1 est représenté sous une forme générale, les figures suivantes étant consacrées à des modes particuliers de réalisation. Le dispositif représenté sur cette première figure comprend essentiellement deux lasers 1 et 2 et un moyen de couplage mutuel 20. Les éléments constituant les deux lasers sont repérés par des références affectées d'un indice 1 ou 2 selon leur appartenance au laser 1 ou au laser 2, cette convention étant valable pour les figures suivantes. Chaque laser comprend un milieu amplificateur 101, 102, disposé dans un résonateur formé par deux miroirs 121, 141, respectivement 122, 142. The device of Figure 1 is shown in general form, the following figures being devoted to particular embodiments. The device represented in this first figure essentially comprises two lasers 1 and 2 and a mutual coupling means 20. The elements constituting the two lasers are identified by references assigned an index 1 or 2 depending on whether they belong to laser 1 or to laser 2, this convention being valid for the following figures. Each laser comprises an amplifying medium 101, 102, disposed in a resonator formed by two mirrors 121, 141, respectively 122, 142.

Les miroirs 141, 142 sont semi-transparents. Le faisceau lumineux 161, 162 émis par chaque laser à travers les miroirs semi-transparents 141, 142 est dirigé par le moyen 20 à travers le milieu amplificateur du laser associé, respectivement 102, 101, ce qui est représenté schématiquement par des flèches en traits interrompus. Si le miroir 121, 122 n'est pas parfaitement réfléchissant, un faisceau 171, 172 est émis également par le laser. C'est le cas notamment des lasers à semiconducteur pour lesquels les miroirs sont constitués par les faces clivées du milieu actif et présentent donc des coefficients de réflexion égaux.Chaque laser se complète éventuellement par des moyens 221, 22 aptes à agir sur les pertes de résonateurs et/ou par des moyens 241, 242 aptes à agir sur les milieux amplificateurs. Les premiers moyens peuvent être, comme indiqué plus haut, de nature électrooptique ou électroacoustique. Les seconds sont de préférence constitués par le système d'excitation du milieu amplificateur. Naturellement, il n'est pas nécessaire d'utiliser la totalité de ces moyens 221, 241, 222 et 242, l'essentiel étant qu'il soit possible, à tout instant, d'interrompre le laser émetteur ou au contraire de provoquer l'émission du laser qui n 'émet pas.Eventuellement, les moyens 24riz 242 sont constitués par un autre bistable dont l'un des faisceaux de sortie est dirigé à travers le milieu amplificateur, comme il sera décrit à propos de la figure 10.The mirrors 141, 142 are semi-transparent. The light beam 161, 162 emitted by each laser through the semi-transparent mirrors 141, 142 is directed by the means 20 through the amplifying medium of the associated laser, respectively 102, 101, which is represented schematically by arrows in lines interrupted. If the mirror 121, 122 is not perfectly reflecting, a beam 171, 172 is also emitted by the laser. This is particularly the case with semiconductor lasers for which the mirrors are formed by the cleaved faces of the active medium and therefore have equal reflection coefficients. Each laser is optionally supplemented by means 221, 22 capable of acting on the losses of resonators and / or by means 241, 242 capable of acting on the amplifying media. The first means can be, as indicated above, of electrooptic or electroacoustic nature. The second are preferably constituted by the excitation system of the amplifying medium. Naturally, it is not necessary to use all of these means 221, 241, 222 and 242, the main thing being that it is possible, at any time, to interrupt the emitting laser or on the contrary to cause the emission of the laser which does not emit. Optionally, the means 24riz 242 consist of another bistable, one of the output beams of which is directed through the amplifying medium, as will be described with reference to FIG. 10.

Sur les figures qui suivent, et sauf exception, les différents éléments constituant les lasers ne sont pas représentés en détail. In the figures which follow, and without exception, the various elements constituting the lasers are not shown in detail.

Sur la figure 2, les lasers 1 et 2 sont couplés par une lentille convergente 20 qui dirige chaque faisceau 161, 162 émis par un des lasers dans le milieu amplificateur de l'autre. Une lentille convergente dont la distance focale est égale au quart de la distance séparant les lasers peut convenir, de façon à ce que les deux milieux actifs soient l'image l'un de l'autre dans la lentille. Un objectif de microscope peut également être utilisé. In FIG. 2, the lasers 1 and 2 are coupled by a converging lens 20 which directs each beam 161, 162 emitted by one of the lasers in the amplifying medium of the other. A converging lens whose focal distance is equal to a quarter of the distance separating the lasers may be suitable, so that the two active media are the image of one another in the lens. A microscope objective can also be used.

Le dispositif de la figure 3 diffère de celui de la figure précédente par le fait que le moyen de couplage est constitué par deux miroirs plans 201 et 202. C'est le cas encore pour le dispositif de la figure 4, mais les miroirs de renvoi sont inclinés à 450 sur les faisceaux, lesquels traversent alors les milieux amplificateurs transversalement et non plus sensiblement longitudinalement comme sur les figures 2 et 3. The device in FIG. 3 differs from that of the previous figure in that the coupling means is constituted by two plane mirrors 201 and 202. This is also the case for the device in FIG. 4, but the deflection mirrors are inclined at 450 on the beams, which then cross the amplifying media transversely and no longer substantially longitudinally as in FIGS. 2 and 3.

Le dispositif de la figure 5 présente la particularité de comprendre des lasers en anneaux dont les milieux amplificateurs sont décomposés en deux parties, respectivement 101, 10i et 102, 102, seules les parties 10; et 10: faisant l'objet d'une saturation par faisceau lumineux. The device of FIG. 5 has the particularity of comprising lasers in rings, the amplifying media of which are broken down into two parts, respectively 101, 10i and 102, 102, only the parts 10; and 10: subject to saturation by light beam.

Dans tous les dispositifs des figures 2 à 5, les faisceaux complémentaires caractérisant les deux états stables du système ont même longueur d'onde et se distinguent par leur direction. In all the devices in FIGS. 2 to 5, the complementary beams characterizing the two stable states of the system have the same wavelength and are distinguished by their direction.

Dans le dispositif de la figure 6, les deux faisceaux sont confondus sur l'axe du dispositif, mais présentent des longueurs d'onde différentes X1 et B2 Ceci est obtenu par l'utilisation, pour constituer les miroirs 121 et 122, de réseaux de diffraction fonctionnant en autocollimation et orientés de manière légèrement différente ou présentant des pas différents. In the device of FIG. 6, the two beams are merged on the axis of the device, but have different wavelengths X1 and B2 This is obtained by the use, to constitute the mirrors 121 and 122, of gratings diffraction working in stickers and oriented slightly differently or with different pitches.

Cette variante est reprise dans la figure 7, qui correspond à un dispositif à semiconducteur intégré dans lequel chaque laser est à réseau distribué, les pas des réseaux étant différents. Les deux lasers sont couplés par un guide d'onde 30, l'ensemble étant déposé sur un substrat 32 dont les faces clivées 33 et 34 peuvent être inclinées pour éviter les réflexions parasites. Les sorties complémentaires 161, 172 ou 162, 171 se distinguent alors par leurs longueurs d'onde X 2
Dans le dispositif de la figure 8, la discrimination entre les deux faisceaux s'effectue par le biais de la polarisation. A cette fin, chaque laser comprend, dans son résonateur, un polariseur 361, 362, les directions de polarisation étant angulairement décalées pour les deux lasers, par exemple de 900.Dans ces conditions, les faisceaux émis par ces lasers sont polarisés rectilignement dans des directions perpendiculaires. On peut également effectuer une discrimination en forçant un des lasers sur une polarisation circulaire droite et l'autre sur une pâlarisation circulaire gauche.This variant is repeated in FIG. 7, which corresponds to an integrated semiconductor device in which each laser is in a distributed network, the steps of the networks being different. The two lasers are coupled by a waveguide 30, the assembly being deposited on a substrate 32 whose cleaved faces 33 and 34 can be inclined to avoid parasitic reflections. The complementary outputs 161, 172 or 162, 171 are then distinguished by their wavelengths X 2
In the device of FIG. 8, the discrimination between the two beams is effected by means of the polarization. To this end, each laser comprises, in its resonator, a polarizer 361, 362, the polarization directions being angularly offset for the two lasers, for example by 900. Under these conditions, the beams emitted by these lasers are polarized rectilinearly in perpendicular directions. One can also make a discrimination by forcing one of the lasers on a right circular polarization and the other on a left circular fading.

Dans les exemples précédents, les résonateurs des lasers sont de type à deux miroirs (ou plus). Naturellement, ceci n'est pas limitatif et tout autre type de résonateur peut être utilisé. In the previous examples, the resonators of the lasers are of the type with two mirrors (or more). Of course, this is not limiting and any other type of resonator can be used.

SurSla figure 9, est illustré, par exemple, un dispositif à lasers en anneaux circulaires. In FIG. 9 is illustrated, for example, a laser device in circular rings.

De tels lasers sont décrits par exemple dans "Applied Physics Lettes 15 mai 1980, vol. 36, p. 801. Dans ce cas, les deux faisceaux complémentaires sont colinéaires et peuvent présenter des longueurs d'onde légèrement différentes, si les longueurs des résonateurs sont également différentes.Such lasers are described for example in "Applied Physics Lettes May 15, 1980, vol. 36, p. 801. In this case, the two complementary beams are collinear and may have slightly different wavelengths, if the lengths of the resonators are also different.

Naturellement, dans tout ce qui précède, les deux lasers peuvent posséder en commun certains éléments, comme un miroir, ou une partie du milieu amplificateur. Naturally, in all of the above, the two lasers may have certain elements in common, such as a mirror, or part of the amplifying medium.

Enfin, la figure 10 illustre une channe de dispositifs optiques bistables 40, 41, 42,.. - conformes à l'invention, chaque dispositif émettant l'un ou l'autre de deux faisceaux 161 et 162, le second étant utilisé pour commander le dispositif qui suit, c'est-à-dire dirigé à travers le milieu amplificateur d'un des lasers pour provoquer le basculement du dispositif, selon une entrée de type 241 ou 242. Finally, FIG. 10 illustrates a chain of bistable optical devices 40, 41, 42, .. - in accordance with the invention, each device emitting one or the other of two beams 161 and 162, the second being used to control the device which follows, that is to say directed through the amplifying medium of one of the lasers to cause the device to tilt, according to an input of type 241 or 242.

Claims

1. Bistable optical device, characterized in that it comprises: two lasers (1, 2) of the same type each consisting of an amplifying medium (101, 102) disposed in a resonator (121, 141; l22r 142), a mutual coupling means (20) capable of directing the light beam capable of being emitted by each of the lasers (161, 162) through the amplifying medium of the other (101, 102) and means (221, 241, 222 , 242) to temporarily modify the characteristics of at least one of the two lasers.

2. Device according to claim 1, characterized in that the means (221, 222) for temporarily modifying the characteristics of at least one of the lasers, are capable of modifying the losses of at least one of the resonators.

3. Device according to claim 1, characterized in that the means (241, 242) for temporarily modifying the characteristics of at least one of the lasers, are capable of modifying the gain of at least one of the amplifying media.

4. Device according to claim 1, characterized in that the direction of the light beam (161) coming from one of the lasers (1) and passing through the amplifying medium (102) of the other (2) is inclined on the direction of light beam (162) emanating from this other laser (2), and vice versa.

5. Device according to claim 1, characterized in that the resonators of the two lasers are centered on slightly different wavelengths.

6. Device according to claim 1, characterized in that it comprises means (361, 362) so that the light beams emitted by the two lasers have different polarizations.

7. Device according to claim 1, characterized in that the two lasers are of the semiconductor type.