JP2003337355A - Very high speed optical memory method and apparatus using bistable semiconductor laser - Google Patents

Very high speed optical memory method and apparatus using bistable semiconductor laser

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JP2003337355A JP2002340372A JP2002340372A JP2003337355A JP 2003337355 A JP2003337355 A JP 2003337355A JP 2002340372 A JP2002340372 A JP 2002340372A JP 2002340372 A JP2002340372 A JP 2002340372A JP 2003337355 A JP2003337355 A JP 2003337355A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a very high speed optical memory method and apparatus using a bistable semiconductor laser capable of controlling each bit and reading out information at the necessary timing. <P>SOLUTION: The very high speed optical memory apparatus using bistable semiconductor laser includes an array 5 having a plurality of bistable semiconductor lasers performing AND gate operation and memory operation, optical signal write means for writing an optical signal to the array 5, and optical signal read out means for reading out the optical signal written to the array 5. The apparatus is an entirely-optical type not converting the optical signal into an electric signal, records a time-series optical signal to the bistable semiconductor laser bit by bit and reads out the recorded signal as a time-series signal at a necessary timing. Moreover, it is possible to transfer a recorded signal from a bistable semiconductor laser to another bistable semiconductor laser and record it there. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、双安定半導体レー
ザを用いた超高速光メモリー方法及びその装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrafast optical memory method and device using a bistable semiconductor laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、光ファイバ通信システムは高度情
報社会を担う通信伝送方式として発展している。しか
し、現状の光ファイバ通信システムは、キャリア周波数
が200THzという光の特性をまだ十分には活用して
いない。今後の情報量の増大に応えるためには、より一
層の超高速光通信システムの開発が望まれているが、そ
の超高速化のためには信号処理も光が行う全光型のシス
テムが期待されている。とりわけ、全光型でのパケット
単位のルーティング技術が必要とされている。
2. Description of the Related Art At present, an optical fiber communication system has been developed as a communication transmission system for an advanced information society. However, current optical fiber communication systems have not yet fully utilized the characteristics of light with a carrier frequency of 200 THz. In order to respond to the increase in the amount of information in the future, further development of ultra-high-speed optical communication systems is desired, but all-optical systems that perform optical signal processing are expected for such ultra-high speed. Has been done. In particular, all-optical packet-based routing technology is needed.

【0003】図5は従来のファイバ遅延線バッファメモ
リーの模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional fiber delay line buffer memory.

【0004】この図において、101はパケット入力、
102は第1の光スイッチ、103はパケットの保存装
置、104は第2の光スイッチ、105はパケット出力
である。
In this figure, 101 is a packet input,
Reference numeral 102 is a first optical switch, 103 is a packet storage device, 104 is a second optical switch, and 105 is a packet output.

【0005】しかし、かかるファイバ遅延線バッファメ
モリーを用いる方式では、各ビット毎の制御や必要なタ
イミングに情報を読み出すことが困難であった。
However, in the system using such a fiber delay line buffer memory, it is difficult to control each bit and read information at a necessary timing.

【0006】[0006]

【非特許文献1】田村、山吉、河口 「超高速偏光双安
定面発光半導体レーザを用いた全光型光信号処理」信学
技法、LQE 2000−42(2000年8月)
[Non-Patent Document 1] Tamura, Yamayoshi, Kawaguchi "All-Optical Optical Signal Processing Using Ultrafast Polarized Bistable Surface-Emitting Semiconductor Lasers," LQE 2000-42 (August 2000)

【非特許文献2】山吉、河口、「面発光半導体レーザの
偏光双安定性を用いた全光型超高速DEMUX」信学技
法、PS98−15(1998年6月)
[Non-Patent Document 2] Yamayoshi, Kawaguchi, "All-Optical Ultrafast DEMUX Using Polarization Bistability of Surface-Emitting Semiconductor Laser," PS98-15 (June 1998)

【非特許文献3】H.Kawaguchi,“Bist
able laser diodesand thei
r application; State of t
heart,”IEEE J.Selected.To
p.Quantum Electron.,3(199
7)1254.
[Non-Patent Document 3] Kawaguchi, "Bist
available laser diode and thei
r application; State of t
heart, “IEEE J. Selected. To
p. Quantum Electron. , 3 (199
7) 1254.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明者ら
はANDゲート動作およびメモリー動作を行う複数個の
双安定半導体レーザを備え、光信号を電気信号に変換す
ることなく全光型で、時系列の光信号を、各双安定半導
体レーザに1ビットずつ記録し、必要なタイミングに時
系列信号として記録信号を読み出すことができる超高速
光メモリーの開発をすることが課題となった。
Therefore, the inventors of the present invention are provided with a plurality of bistable semiconductor lasers that perform AND gate operation and memory operation, and are of the all-optical type without converting an optical signal into an electric signal. It has been a challenge to develop an ultra-high-speed optical memory capable of recording a series of optical signals in each bistable semiconductor laser one bit at a time and reading the recorded signals as a time series signal at a necessary timing.

【0008】さらに、後に詳しく述べるように、ビット
数が多くなると入出力のための光時系列信号を受ける光
空間並列信号変換器や光並列信号を受ける光時系列信号
変換器がビット数の分だけ必要となり、装置が大型にな
るといった欠点があり、それをも解決することが課題と
なった。
Further, as will be described in detail later, when the number of bits increases, the optical spatial parallel signal converter for receiving the optical time series signals for input and output and the optical time series signal converter for receiving the optical parallel signals are divided by the number of bits. However, there is a drawback that the device becomes large in size, and it has been a problem to solve it.

【0009】本発明は、上記状況に鑑み、各ビット毎の
制御や必要なタイミングで情報を読み出すことができ、
また、シフトレジスタ機能を有する双安定半導体レーザ
を用いた超高速光メモリー方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。
In view of the above situation, the present invention can control information for each bit and read information at a necessary timing,
Another object of the present invention is to provide an ultrafast optical memory method and device using a bistable semiconductor laser having a shift register function.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕双安定半導体レーザを用いた超高速光メモリー方
法において、ANDゲート動作およびメモリー動作を行
う複数個の双安定半導体レーザを備え、光信号を電気信
号に変換することなく全光型で、時系列の光信号を各双
安定半導体レーザに1ビットずつ記録し、必要なタイミ
ングに合わせて時系列信号として記録信号を読み出すこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides [1] a plurality of dual gates that perform AND gate operation and memory operation in an ultrafast optical memory method using a bistable semiconductor laser. Equipped with a stable semiconductor laser, it is an all-optical type without converting an optical signal into an electric signal, and records a time-series optical signal in each bistable semiconductor laser one bit at a time, and records it as a time-series signal at a necessary timing. It is characterized by reading out a signal.

【0011】〔2〕双安定半導体レーザを用いた超高速
光メモリー装置において、ANDゲート動作およびメモ
リー動作を行う複数個の双安定半導体レーザを有するア
レイと、このアレイに光信号を書き込む光信号書き込み
手段と、前記アレイに書き込まれた光信号を読み出す光
信号読み出し手段とを備え、光信号を電気信号に変換す
ることなく全光型で、時系列の光信号を各双安定半導体
レーザに1ビットずつ記録し、必要なタイミングに合わ
せ時系列信号として記録信号を読み出すことを特徴とす
る。
[2] In an ultra-high-speed optical memory device using a bistable semiconductor laser, an array having a plurality of bistable semiconductor lasers performing AND gate operation and memory operation, and optical signal writing for writing an optical signal in this array Means and an optical signal readout means for reading out the optical signals written in the array, which are all-optical type without converting the optical signals into electric signals and time-sequential optical signals for each bistable semiconductor laser by 1 bit. It is characterized in that the recording signals are recorded one by one and the recording signal is read out as a time-series signal at a necessary timing.

【0012】〔3〕上記〔2〕記載の双安定半導体レー
ザを用いた超高速光メモリー装置において、前記光信号
書き込み手段は、時系列の光信号が入力される光分岐・
遅延線と、ハーフミラーと、このハーフミラーへのセッ
ト光照射手段及びリセット光照射手段とを具備すること
を特徴とする。
[3] In the ultrahigh-speed optical memory device using the bistable semiconductor laser described in [2], the optical signal writing means is an optical branching unit to which a time-series optical signal is input.
It is characterized by comprising a delay line, a half mirror, and a set light irradiation means and a reset light irradiation means for the half mirror.

【0013】〔4〕上記〔2〕記載の双安定 導体レー
ザを用いた超高速光メモリー装置において、前記光信号
読み出し手段は、ハーフミラーと、検光子と、光ゲート
手段と、ゲート光パルス照射手段と、読み出された信号
光の光遅延・合流線とを具備することを特徴とする。
[4] In the ultrahigh-speed optical memory device using the bistable conductor laser described in [2], the optical signal reading means is a half mirror, an analyzer, an optical gate means, and a gate light pulse irradiation. It is characterized by comprising means and an optical delay / merging line of the read signal light.

【0014】〔5〕上記〔4〕記載の双安定半導体レー
ザを用いた超高速光メモリー装置において、前記光ゲー
ト手段が、光ゲート素子であることを特徴とする。
[5] In the ultrafast optical memory device using the bistable semiconductor laser described in [4] above, the optical gate means is an optical gate element.

【0015】〔6〕上記〔4〕記載の双安定半導体レー
ザを用いた超高速光メモリー装置において、前記光ゲー
ト手段が、可飽和吸収体であることを特徴とする。
[6] In the ultrafast optical memory device using the bistable semiconductor laser described in [4], the optical gate means is a saturable absorber.

【0016】〔7〕ANDゲート動作およびメモリー動
作を行う複数個の双安定半導体レーザを備え、光信号を
電気信号に変換することなく全光型で、時系列の光信号
を各双安定半導体レーザに1ビットずつ記録し、必要な
タイミングに合わせて時系列信号として記録信号を読み
出すことができる超高速光メモリー装置であって、記録
信号をある双安定半導体レーザから別の双安定半導体レ
ーザへ転送し記録するシフトレジスタ機能を有すること
を特徴とする。
[7] A plurality of bistable semiconductor lasers that perform AND gate operation and memory operation, are all-optical type without converting optical signals into electric signals, and output time-series optical signals to each bistable semiconductor laser. An ultra-high-speed optical memory device capable of recording 1 bit at a time and reading the recording signal as a time-series signal at a required timing, and transferring the recording signal from one bistable semiconductor laser to another bistable semiconductor laser. And has a shift register function for recording.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below.

【0018】図1は本発明の第1実施例を示す双安定半
導体レーザを用いた超高速光メモリー装置の模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of an ultrafast optical memory device using a bistable semiconductor laser showing a first embodiment of the present invention.

【0019】この図において、1は超高速光信号(入力
信号)、1Aはヘッダー、2は光時系列信号/光空間並
列信号変換装置、3,4、13はハーフミラー、5は一
次元又は二次元の偏光双安定面発光半導体レーザ(VC
SEL)アレイ、6はセット光、7はリセット光、11
は検光子(0°偏光を透過する)、12は光ゲート素
子、14はゲート光パルス、15は光空間並列信号/光
時系列信号変換装置、16は超高速光信号(出力信号)
である。
In the figure, 1 is an ultrahigh-speed optical signal (input signal), 1A is a header, 2 is an optical time series signal / optical space parallel signal converter, 3, 4, 13 are half mirrors, 5 is one-dimensional or Two-dimensional polarized bistable surface emitting semiconductor laser (VC
SEL) array, 6 is set light, 7 is reset light, 11
Is an analyzer (transmits 0 ° polarized light), 12 is an optical gate element, 14 is a gated optical pulse, 15 is an optical space parallel signal / optical time series signal converter, and 16 is an ultrahigh-speed optical signal (output signal)
Is.

【0020】以下、双安定半導体レーザを用いた超高速
光メモリーへの信号の書き込みと双安定半導体レーザを
用いた超高速光メモリーからの信号の読み出しに分け
て、詳細に説明する。
In the following, the writing of a signal to an ultrafast optical memory using a bistable semiconductor laser and the reading of a signal from an ultrafast optical memory using a bistable semiconductor laser will be described in detail.

【0021】図2は光空間並列信号から光時系列信号へ
の変換に光分岐・遅延線を用いた本発明の第1実施例を
示す双安定半導体レーザを用いた超高速光メモリーへの
信号の書き込みを説明する模式図である。
FIG. 2 shows a signal to an ultrahigh-speed optical memory using a bistable semiconductor laser, which shows a first embodiment of the present invention in which an optical branch / delay line is used for converting an optical space parallel signal into an optical time series signal. It is a schematic diagram explaining writing of.

【0022】この図において、21は超高速光信号(入
力信号)、21Aはヘッダー、22は光分岐・遅延線、
22Aは入力ポート、22Bは出力ポート、23はハー
フミラー、24は一次元又は二次元の偏光双安定面発光
半導体レーザ(VCSEL)アレイ、25はセット光、
26はリセット光である。
In this figure, 21 is an ultrahigh-speed optical signal (input signal), 21A is a header, 22 is an optical branch / delay line,
22A is an input port, 22B is an output port, 23 is a half mirror, 24 is a one-dimensional or two-dimensional polarized bistable surface emitting semiconductor laser (VCSEL) array, 25 is set light,
Reference numeral 26 is a reset light.

【0023】ここで、VCSELエレメントの動作原理
について述べておく。
Here, the operation principle of the VCSEL element will be described.

【0024】光導波路が正方形の断面形状を持つ、面発
光半導体レーザには、電界方向が正方形の辺に沿う2つ
の固有モードが存在する。ここでは、0°モード、90
°モードと呼ぶ。2つのレーザ発振モードに対して面発
光半導体レーザの光学利得はほぼ等しく、2つのモード
は利得飽和を通して強結合し、双安定性が生じる。短光
パルスを外部から入射すると、入射パルス光と同一偏光
のモードに偏光がスイッチし、入射パルスがなくなって
もスイッチした後の偏光を保持する。従って、偏光双安
定光メモリーが実現できる。偏光スイッチングの速度は
7psと極めて速く、光双安定素子のスイッチング速度
としては世界最高速である。超高速光通信における光多
重分離(光DEMUX)や光RZ信号の光NRZ信号へ
の直接変換など、超高速光機能素子としての応用が期待
できる。
In a surface-emitting semiconductor laser whose optical waveguide has a square cross-sectional shape, there are two eigenmodes whose electric field directions are along the sides of the square. Here, 0 ° mode, 90
° mode. The optical gain of the surface emitting semiconductor laser is almost equal to the two lasing modes, and the two modes are strongly coupled through gain saturation, resulting in bistability. When a short light pulse is incident from the outside, the polarization is switched to the same polarization mode as the incident pulse light, and the polarization after switching is retained even when the incident pulse disappears. Therefore, a polarization bistable optical memory can be realized. The polarization switching speed is extremely fast at 7 ps, which is the fastest switching speed of the optical bistable device in the world. It can be expected to be applied as an ultrahigh-speed optical functional element such as optical demultiplexing (optical DEMUX) in ultrahigh-speed optical communication and direct conversion of an optical RZ signal into an optical NRZ signal.

【0025】次に、偏光双安定面発光半導体レーザ(V
CSEL)アレイ24への信号の書き込みについて、図
2を参照して説明する。
Next, a polarized bistable surface emitting semiconductor laser (V
Writing signals to the CSEL) array 24 will be described with reference to FIG.

【0026】最初に紙面に垂直方向に電場をもつ(90
°光と呼ぶ)リセット光26を入射することにより、各
偏光双安定面発光半導体レーザ(VCSEL)アレイ2
4の発振偏光は紙面に垂直(90°光)にリセットされ
る。
First, an electric field is perpendicular to the paper surface (90
(Referred to as “light”), each polarization bistable surface emitting semiconductor laser (VCSEL) array 2
The oscillated polarized light of No. 4 is reset perpendicularly to the paper surface (90 ° light).

【0027】図2に示すように、超高速の時系列光信号
にはヘッダー21Aが付与されている。紙面内に偏光し
た(0°光と呼ぶ)光信号は光分岐・遅延線22の入力
ポート22Aから入射し、分岐された後、ビット間隔ず
つ遅延され各々の出力ポート22Bから出射し、ハーフ
ミラー23を介してVCSELアレイ24に注入され
る。
As shown in FIG. 2, a header 21A is added to the ultrahigh-speed time series optical signal. An optical signal polarized in the plane of the paper (referred to as 0 ° light) enters from the input port 22A of the optical branching / delay line 22, is branched, is delayed by bit intervals, and then exits from each output port 22B. Injected into the VCSEL array 24 via 23.

【0028】次いで、光分岐・遅延線22により最も大
きく遅れた光信号が、VCSELアレイ24に到達した
時に、0°偏光のセット光25が、ヘッダー21Aから
の信号によりVCSELアレイ24に入射する。VCS
ELアレイ24の偏光は信号光のみではスイッチしない
が、セット光25と信号光が同時に入射した時には、9
0°光から0°光にスイッチする。
Next, when the optical signal most delayed by the optical branching / delay line 22 reaches the VCSEL array 24, the 0 ° polarized set light 25 is incident on the VCSEL array 24 by the signal from the header 21A. VCS
The polarization of the EL array 24 is not switched only by the signal light, but when the set light 25 and the signal light are simultaneously incident,
Switch from 0 ° light to 0 ° light.

【0029】従って、図2に示すように、セット光25
が入射した時、VCSELアレイ24内に注入されてい
る、「1」「0」信号がVCSELアレイ24に発振偏
光として記録される。
Therefore, as shown in FIG.
When is incident, the “1” and “0” signals, which are injected into the VCSEL array 24, are recorded in the VCSEL array 24 as oscillation polarization.

【0030】図3は本発明の第1実施例を示す双安定半
導体レーザを用いた超高速光メモリーからの信号の読み
出しを説明する模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the reading of signals from an ultrafast optical memory using a bistable semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【0031】この図において、27はハーフミラー、2
8は検光子、29は可飽和吸収体、30はゲート光パル
ス、31は光遅延・合流線、32はミラー、33は超高
速光信号(出力信号)である。
In this figure, 27 is a half mirror, 2
Reference numeral 8 is an analyzer, 29 is a saturable absorber, 30 is a gate light pulse, 31 is an optical delay / merging line, 32 is a mirror, and 33 is an ultrahigh-speed optical signal (output signal).

【0032】図2に示すようにして書き込まれた光信号
(記録)の読み出しは、次のように行われる。
Reading of the optical signal (recording) written as shown in FIG. 2 is performed as follows.

【0033】VCSELアレイ24からは「1」「0」
信号に従って0°偏光と90°偏光のレーザ発振光が連
続的(CW)に出射されている。検光子28により0°
偏光のみを通過させ、可飽和吸収体29に入射する。次
に、ゲート光パルス30を可飽和吸収体29に入射し、
VCSELアレイ24からのCW光をパルス光として切
り出す。次に、光遅延・合流線31により、光パルスを
時系列に並べて、超高速光信号(出力信号)33として
読み出す。
"1" and "0" from the VCSEL array 24
Laser oscillation light of 0 ° polarization and 90 ° polarization is continuously (CW) emitted according to the signal. 0 ° by analyzer 28
Only the polarized light passes and enters the saturable absorber 29. Next, the gate light pulse 30 is incident on the saturable absorber 29,
The CW light from the VCSEL array 24 is cut out as pulsed light. Next, the optical pulse is arranged in time series by the optical delay / merge line 31, and is read out as an ultrahigh-speed optical signal (output signal) 33.

【0034】以上により、光パケット単位でメモリー
し、必要な時に光パケット単位で読み出すことができる
ようになる。
As described above, the memory can be stored in the optical packet unit and the optical packet can be read out when necessary.

【0035】上記の実施例により、超高速光メモリー動
作が可能なことをレート方程式を用いた詳細な計算機シ
ミュレーションにより示す。
According to the above-mentioned embodiment, it is shown by the detailed computer simulation using the rate equation that the ultra high speed optical memory operation is possible.

【0036】この解析手法が、この種の光メモリー動作
の解析に適し、その結果が実験結果と良く一致すること
は上記した
It has been mentioned above that this analysis method is suitable for analysis of this kind of optical memory operation, and the result agrees well with the experimental result.

【非特許文献1〜3】などで知られている。It is known from [Non-Patent Documents 1 to 3].

【0037】図4は本発明の第1実施例を示す双安定半
導体レーザを用いた超高速光メモリーのシミュレーショ
ン結果を示す図であり、図4(a)は超高速光信号(0
°)の時間波形、図4(b)はセット光(0°)、図4
(c)はリセット光(90°)、図4(d)はメモリー
出力の0°偏光成分、図4(e)はゲート光パルス、図
4(f)は読み出し出力を示している。また、縦軸は光
パワー(μW)、横軸は時間(ps)を示している。
FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of an ultrafast optical memory using a bistable semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A shows an ultrafast optical signal (0
4) time waveform, FIG. 4B shows the set light (0 °), FIG.
4C shows the reset light (90 °), FIG. 4D shows the 0 ° polarization component of the memory output, FIG. 4E shows the gate light pulse, and FIG. 4F shows the read output. The vertical axis represents optical power (μW) and the horizontal axis represents time (ps).

【0038】図4(a)に示す超高速光信号の時間波形
において、光信号のパルス幅は1ps、パルス間隔5p
sであり、信号伝送速度は200Gbit/sである。
各チャンネルの光信号パワーは5μWである。図2、図
3に示した模式図に合わせ6チャンネルの場合を解析し
た。10psのパルス幅を持つヘッダー21Aを読み取
り、適当な時間遅れで1psのセット光(10μW)を
発生し、6番目のチャンネルの信号光と同時にVCSE
Lアレイ24に入射するように設定する。
In the time waveform of the ultrafast optical signal shown in FIG. 4A, the pulse width of the optical signal is 1 ps and the pulse interval is 5 p.
and the signal transmission rate is 200 Gbit / s.
The optical signal power of each channel is 5 μW. The case of 6 channels was analyzed according to the schematic diagrams shown in FIGS. The header 21A having a pulse width of 10 ps is read, a 1 ps set light (10 μW) is generated with an appropriate time delay, and the VCSE is simultaneously generated with the signal light of the sixth channel.
It is set so as to enter the L array 24.

【0039】その結果、図4(d)に示すように、メモ
リー出力の0°偏光成分は光信号が「0」か「1」かに
より、「0」か「1」になり保存される。この時、メモ
リーの光出力は約500μWであり、光信号に対し10
0倍(20dB)大きいという利点を持つ。
As a result, as shown in FIG. 4D, the 0 ° polarization component of the memory output becomes "0" or "1" and is stored depending on whether the optical signal is "0" or "1". At this time, the optical output of the memory is about 500 μW, which is 10
It has the advantage of being 0 times (20 dB) larger.

【0040】次に、図4(e)に示すように、1ps,
100μW程度のゲート光パルス30で可飽和吸収体2
9の吸収を飽和し、信号光を、図4(f)に示すように
読み出す。
Next, as shown in FIG. 4 (e), 1 ps,
Saturable absorber 2 with a gate light pulse 30 of about 100 μW
The absorption of 9 is saturated, and the signal light is read as shown in FIG.

【0041】信号光の読み出しが終わった時点で、図4
(c)に示すように、1ps,20μWのリセット光2
6で光メモリーを90°信号へリセットする。
At the time when the reading of the signal light is completed, FIG.
As shown in (c), reset light 2 of 1 ps and 20 μW
At 6, the optical memory is reset to a 90 ° signal.

【0042】この一連の動作により、光パケット単位で
メモリーし、必要な時に光パケット単位で読み出すこと
ができるようになる。
By this series of operations, the memory can be stored in the unit of optical packet, and can be read out in the unit of optical packet when necessary.

【0043】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0044】図6は本発明の第2実施例を示す双安定半
導体レーザを用いた超高速光メモリー装置の模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view of an ultrafast optical memory device using a bistable semiconductor laser showing a second embodiment of the present invention.

【0045】この図において、201はハーフミラー、
202は二次元偏光双安定面発光半導体レーザ(VCS
EL)アレイ、203は光ゲート素子、204は反射器
である。
In this figure, 201 is a half mirror,
Reference numeral 202 denotes a two-dimensional polarized bistable surface emitting semiconductor laser (VCS).
EL) array, 203 is an optical gate element, and 204 is a reflector.

【0046】本実施例の装置は、第1実施例で示した偏
光双安定面発光半導体レーザアレイ24を二次元アレイ
202で置き換えたもので、光時系列信号/光空間並列
信号変換器(図示なし)、リセット光発生装置(図示な
し)、セット光発生装置(図示なし)、ゲート光発生装
置(図示なし)、検光子11、光ゲート素子12および
光空間並列信号/光時系列信号変換器(図示なし)から
なる装置を有しており、この装置に反射器204と光ゲ
ート素子203およびゲート光発生装置が付加された構
成である。
The apparatus of this embodiment is obtained by replacing the polarization bistable surface emitting semiconductor laser array 24 shown in the first embodiment with a two-dimensional array 202, and uses an optical time-series signal / optical spatial parallel signal converter (shown in the figure). None), reset light generator (not shown), set light generator (not shown), gate light generator (not shown), analyzer 11, optical gate element 12, and optical space parallel signal / optical time series signal converter. It has a device (not shown), and a reflector 204, an optical gate element 203, and a gate light generator are added to this device.

【0047】まず、第1実施例に示したように、二次元
偏光双安定面発光半導体レーザアレイ202への信号の
書き込みについて説明する。最初に紙面に垂直方向に電
場をもつ(90°光と呼ぶ)リセット光を入射すること
により、各偏光双安定面発光半導体レーザの発振偏光は
紙面に垂直(90°光と呼ぶ)にリセットされる。
First, as shown in the first embodiment, writing of a signal to the two-dimensional polarization bistable surface emitting semiconductor laser array 202 will be described. First, by inputting reset light having an electric field in the direction perpendicular to the paper surface (called 90 ° light), the oscillation polarization of each polarization bistable surface emitting semiconductor laser is reset perpendicular to the paper surface (called 90 ° light). It

【0048】超高速の時系列信号にはヘッダーが付与さ
れている。紙面内に偏光した(0°光と呼ぶ)光時系列
信号は光時系列信号/光空間並列信号変換器により変換
され、1ビット毎に異なる偏光双安定面発光半導体レー
ザに注入される。次に、光信号がVCSELアレイ20
2の初段(図6のA1 〜A4 )に到達した時に0°偏光
のセット光が、ヘッダーからの信号によりVCSELア
レイ202に入射する。VCSELアレイ202の偏光
は信号光のみではスイッチしないが、セット光と信号光
が同時に入射した時には90°光から0°光にスイッチ
する。従って、セット光が入射された時、VCSELア
レイ202内に注入されている「1」、「0」信号がV
CSELの発振偏光として記録される。
A header is added to the ultra-high-speed time series signal. An optical time-series signal polarized within the plane of the paper (referred to as 0 ° light) is converted by an optical time-series signal / optical spatial parallel signal converter and injected into different polarization bistable surface emitting semiconductor lasers for each bit. Next, the optical signal is transmitted to the VCSEL array 20.
When reaching the first stage of No. 2 (A 1 to A 4 in FIG. 6), the set light of 0 ° polarization enters the VCSEL array 202 by the signal from the header. The polarization of the VCSEL array 202 is not switched only by the signal light, but is switched from 90 ° light to 0 ° light when the set light and the signal light are simultaneously incident. Therefore, when the set light is incident, the "1" and "0" signals injected into the VCSEL array 202 are V
It is recorded as the oscillating polarization of the CSEL.

【0049】次に、シフトレジスタ機能について図6お
よび図7を参照しながら説明する。
Next, the shift register function will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【0050】図7は光信号の面発光半導体レーザA1
1 、C1 、D1 の1列について配置をより詳細に示し
た模式図である。
FIG. 7 shows an optical signal surface emitting semiconductor laser A 1 ,
B 1, C 1, is a schematic view showing an arrangement in more detail a row of D 1.

【0051】上述した従来の光パケットメモリーでは、
一般にビット数が増加すると光時系列信号/光空間並列
信号変換装置の入出力ポートがビット数だけ必要にな
り、構成上大きな問題となる。本発明では、いくつかの
双安定半導体レーザに記録されている信号を別の双安定
半導体レーザへ一括転送し、記録する光シフトレジスタ
機能を持たせることにより、この問題を解決している。
In the above-mentioned conventional optical packet memory,
Generally, when the number of bits increases, the number of input / output ports of the optical time-series signal / optical space parallel signal converter is required, which is a serious problem in terms of configuration. The present invention solves this problem by providing an optical shift register function for collectively transferring and recording the signals recorded in some bistable semiconductor lasers to another bistable semiconductor laser.

【0052】図6に4×4の面発光半導体レーザからな
る二次元偏光双安定面発光半導体レーザアレイを用いた
シフトレジスタの概念図を示す。図1に示した動作原理
によりA1 〜A4 に、「1」及び「0」信号がそれぞれ
0°と90°発振偏光として記録されている。A1 〜A
4 の面発光半導体レーザの出力は、数度の回折拡がりを
もって出射され、上面に配置した反射器204でB1
4 の面発光半導体レーザに集光される。反射器204
の近くには外部からゲート光パルスが入射された時に、
面発光半導体レーザの出力が透過する光ゲート素子20
3が配置されている。面発光半導体レーザと反射器20
4の間の間隔をlとすると2l/c(cは光速)よりも
短い間ゲートが開かれるとB1 〜B4 のレーザ発振偏光
は、A1〜A4 の出力の注入によりA1 〜A4 と各々同
じ発振偏光になり、信号がそれぞれ書き込まれ、記録さ
れる。例えば、lを5cmとするとゲートの開かれる時
間は30ps以下になる。次に、A1 〜A4 を90°偏
光をもつリセット光でリセットし、新しい信号を書き込
む。次にゲート光でゲートを開くと、B1 〜B4 の信号
がC1 〜C4 に、A1 〜A4 の信号がB1 〜B4 にそれ
ぞれ書き込まれ記録される。信号の読出しは、最終段
(図の列ではD1 〜D4 )の面発光半導体レーザのCW
出力を後述のように読み出すことによって実現できる。
FIG. 6 is a conceptual diagram of a shift register using a two-dimensional polarization bistable surface emitting semiconductor laser array composed of a 4 × 4 surface emitting semiconductor laser. The A 1 to A 4 by the operation principle shown in FIG. 1, "1" and "0" signal is recorded as respective 0 ° and 90 ° oscillation polarization. A 1 ~ A
The output of the surface emitting semiconductor laser of No. 4 is emitted with a diffraction spread of several degrees, and B 1 to
It is focused on the surface emitting semiconductor laser of B 4 . Reflector 204
When a gate light pulse is incident from the outside near
Optical gate element 20 through which the output of the surface emitting semiconductor laser is transmitted
3 are arranged. Surface emitting semiconductor laser and reflector 20
Lasing polarization of the (the c speed of light) 2l / c When l the distance short between the gate is opened than B 1 .about.B 4 between 4, A 1 ~ by injection of the output of A 1 to A 4 The oscillation polarization is the same as that of A 4, and signals are written and recorded. For example, when 1 is 5 cm, the gate opening time is 30 ps or less. Next, A 1 to A 4 are reset by reset light having 90 ° polarization, and a new signal is written. Then you open the gate in the gate light, the signal of B 1 .about.B 4 is a C 1 -C 4, signals of A 1 to A 4 is recorded is written into B 1 ~B 4. The signal is read out by the CW of the surface emitting semiconductor laser at the final stage (D 1 to D 4 in the figure).
This can be realized by reading the output as described later.

【0053】図8は光信号の面発光半導体レーザA1
N の記録を示すタイミングチャート、図9はこのシフ
トレジスタ機能をタイミングチャートで示したもの、す
なわち、A1 からB1 、B1 からC1 へ、C1 からD1
への信号の転送と記録の様子を示すタイミングチャート
である。
FIG. 8 shows surface emitting semiconductor lasers A 1 to A 1 for optical signals.
FIG. 9 is a timing chart showing the recording of A N , and FIG. 9 is a timing chart showing this shift register function, that is, A 1 to B 1 , B 1 to C 1 , and C 1 to D 1.
5 is a timing chart showing how signals are transferred to and recorded from the recording medium.

【0054】本発明によるシフトレジスタ機能付超高速
光メモリー装置では、図6に示したy方向の面発光半導
体レーザの数に一致する数のビットが、セット光と信号
光とのANDゲート動作によりA1 〜AN の面発光半導
体レーザに記録される。ゲート光の入力により、この信
号はB1 〜BN に転送され記録された後、リセット光で
1 〜AN の発振偏光は90°にリセットされ、次の信
号を記録する。
In the ultrahigh-speed optical memory device with shift register function according to the present invention, the number of bits corresponding to the number of surface emitting semiconductor lasers in the y direction shown in FIG. 6 is obtained by the AND gate operation of the set light and the signal light. Recording is performed on the surface emitting semiconductor lasers A 1 to A N. The input of the gate light, the signal after being transferred is recorded in the B 1 .about.B N, the oscillation polarization of A 1 to A N reset light is reset to 90 °, recording the next signal.

【0055】記録の読出しは次のように行われる。VC
SELアレイ202の最終段(図6のD1 〜D4 )から
は「1」、「0」信号に従って0°偏光と90°偏光の
レーザ発振光が連続的(CW)に出射されている。検光
子11により0°偏光のみを通過させ、光ゲート素子1
2に入射する。次に、ゲート光パルスを光ゲート素子1
2に入射し、VCSELアレイ202の最終段からのC
W光を通過させパルス光として切り出す。次に光空間並
列信号/光時系列信号変換器により、光パルスを時系列
に並べる。以上により、光パケット単位でメモリーし、
必要な時に光パケット単位で読み出すことができるよう
になる。
The reading of the record is performed as follows. VC
Laser oscillation lights of 0 ° polarization and 90 ° polarization are continuously (CW) emitted from the final stage of the SEL array 202 (D 1 to D 4 in FIG. 6) according to the “1” and “0” signals. Only the 0 ° polarized light is transmitted by the analyzer 11, and the optical gate element 1
Incident on 2. Next, the gate light pulse is applied to the optical gate device 1.
2 and C from the final stage of the VCSEL array 202
W light is passed and cut out as pulsed light. Next, the optical pulses are arranged in time series by the optical space parallel signal / optical time series signal converter. From the above, memory is stored in optical packet units,
It becomes possible to read out in optical packet units when necessary.

【0056】本発明の第2実施例によれば、ANDゲー
ト動作およびメモリー動作を行う複数個の双安定面発光
半導体レーザを備え、光信号を電気信号に変換すること
なく全光型で、時系列の光信号を、各双安定半導体レー
ザに1ビットずつ記録し、必要なタイミングに時系列信
号として記録信号を読み出すことができる超高速光メモ
リーにおいて、記録信号をある双安定半導体レーザから
別の双安定半導体レーザへ転送し、記録する機能を有す
る。
According to the second embodiment of the present invention, a plurality of bistable surface emitting semiconductor lasers that perform an AND gate operation and a memory operation are provided, which is an all-optical type without converting an optical signal into an electric signal, In an ultra-high-speed optical memory capable of recording a series of optical signals in each bistable semiconductor laser one bit at a time and reading the recorded signals as a time series signal at a required timing, the recording signal is recorded from one bistable semiconductor laser to another. It has the function of transferring to a bistable semiconductor laser and recording.

【0057】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be achieved.

【0059】(1)光信号を電気信号に変換することな
く、全光型で光パケット単位でルーティングができ、光
通信の高速化を達成することがきる。
(1) All-optical type routing can be performed on an optical packet basis without converting an optical signal into an electrical signal, and high-speed optical communication can be achieved.

【0060】(2)記録信号をある双安定半導体レーザ
から別の双安定半導体レーザへ転送し、記録することが
できる。
(2) A recording signal can be transferred from one bistable semiconductor laser to another bistable semiconductor laser for recording.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す双安定半導体レーザ
を用いた超高速光メモリー装置の模式図(2次元偏光双
安定面発光半導体レーザアレイを用いたシフトレジスタ
の概念図)である。
FIG. 1 is a schematic view of an ultrafast optical memory device using a bistable semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention (a conceptual diagram of a shift register using a two-dimensional polarized bistable surface emitting semiconductor laser array). .

【図2】本発明の第1実施例を示す双安定半導体レーザ
を用いた超高速光メモリーへの信号の書き込みを説明す
る模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating writing of a signal to an ultrafast optical memory using a bistable semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例を示す双安定半導体レーザ
を用いた超高速光メモリーからの信号の読み出しを説明
する模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating reading of a signal from an ultrafast optical memory using a bistable semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例を示す双安定半導体レーザ
を用いた超高速光メモリーのシミュレーション結果を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of an ultrafast optical memory using the bistable semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図5】従来のファイバ遅延線バッファメモリーの模式
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional fiber delay line buffer memory.

【図6】本発明の第2実施例を示す双安定半導体レーザ
を用いた超高速光メモリー装置の模式図である。
FIG. 6 is a schematic view of an ultrafast optical memory device using a bistable semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2実施例の光信号の面発光半導体レ
ーザA1 、B1 、C1 、D1 の1列について配置をより
詳細に示した模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing in more detail the arrangement of one row of surface emitting semiconductor lasers A 1 , B 1 , C 1 , D 1 for optical signals according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2実施例を示す光信号の面発光半導
体レーザA1 〜AN の記録を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 8 is a timing chart showing recording of the surface emitting semiconductor lasers A 1 to A N of an optical signal showing the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施例を示す光信号の面発光半導
体レーザA1 からB1 、B1 からC1 、C1 からD1
の信号の転送と記録の様子を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 9 is a timing chart showing the state of signal transfer and recording from the surface emitting semiconductor lasers A 1 to B 1 , B 1 to C 1 and C 1 to D 1 for optical signals according to the second embodiment of the present invention. Is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 超高速光信号(入力信号) 1A,21A ヘッダー 2 光時系列信号/光空間並列信号変換装置 3,4,13,23,27,201,205 ハーフ
ミラー 5,24,202 一次元又は二次元の偏光双安定面
発光半導体レーザ(VCSEL)アレイ 6,25 セット光 7,26 リセット光 11,28 検光子(0°偏光を透過する) 12,203 光ゲート素子 14,30 ゲート光パルス 15 光空間並列信号/光時系列信号変換装置 16,33 超高速光信号(出力信号) 22 光分岐・遅延線 22A 光分岐・遅延線の入力ポート 22B 光分岐・遅延線の出力ポート 29 可飽和吸収体 31 光遅延・合流線 32 ミラー 204 反射器
1,21 Ultra high-speed optical signal (input signal) 1A, 21A Header 2 Optical time series signal / optical space parallel signal converter 3,4,13,23,27,201,205 Half mirror 5,24,202 One-dimensional or Two-dimensional polarized bistable surface emitting semiconductor laser (VCSEL) array 6,25 Set light 7,26 Reset light 11,28 Analyzer (transmits 0 ° polarized light) 12,203 Optical gate element 14,30 Gate light pulse 15 Optical space parallel signal / optical time series signal converter 16,33 Ultra high speed optical signal (output signal) 22 Optical branch / delay line 22A Optical branch / delay line input port 22B Optical branch / delay line output port 29 Saturable absorption Body 31 Optical delay / merging line 32 Mirror 204 Reflector

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ANDゲート動作およびメモリー動作を
行う複数個の双安定半導体レーザを備え、光信号を電気
信号に変換することなく全光型で、時系列の光信号を各
双安定半導体レーザに1ビットずつ記録し、必要なタイ
ミングに合わせて時系列信号として記録信号を読み出す
ことを特徴とする双安定半導体レーザを用いた超高速光
メモリー方法。
1. A plurality of bistable semiconductor lasers that perform an AND gate operation and a memory operation, are all-optical type without converting an optical signal into an electrical signal, and output a time-series optical signal to each bistable semiconductor laser. An ultra-high-speed optical memory method using a bistable semiconductor laser, which records one bit at a time and reads the recorded signal as a time-series signal at a required timing.
【請求項2】(a)ANDゲート動作およびメモリー動
作を行う複数個の双安定半導体レーザを有するアレイ
と、(b)該アレイに光信号を書き込む光信号書き込み
手段と、(c)前記アレイに書き込まれた光信号を読み
出す光信号読み出し手段とを備え、(d)光信号を電気
信号に変換することなく全光型で、時系列の光信号を各
双安定半導体レーザに1ビットずつ記録し、必要なタイ
ミングに合わせ時系列信号として記録信号を読み出すこ
とを特徴とする双安定半導体レーザを用いた超高速光メ
モリー装置。
2. An array having (a) a plurality of bistable semiconductor lasers that perform an AND gate operation and a memory operation, (b) an optical signal writing means for writing an optical signal to the array, and (c) an array. And (d) an all-optical type optical signal reading means for reading the written optical signal without converting the optical signal into an electric signal, and recording the time-series optical signal in each bistable semiconductor laser one bit at a time. An ultra-high-speed optical memory device using a bistable semiconductor laser, which is characterized by reading a recording signal as a time-series signal at a required timing.
【請求項3】 請求項2記載の双安定半導体レーザを用
いた超高速光メモリー装置において、前記光信号書き込
み手段は、時系列の光信号が入力される光分岐・遅延線
と、ハーフミラーと、該ハーフミラーへのセット光照射
手段及びリセット光照射手段とを具備することを特徴と
する双安定半導体レーザを用いた超高速光メモリー装
置。
3. An ultra-high-speed optical memory device using the bistable semiconductor laser according to claim 2, wherein the optical signal writing means includes an optical branching / delay line to which a time-series optical signal is input, and a half mirror. An ultra-high-speed optical memory device using a bistable semiconductor laser, comprising: a set light irradiation unit and a reset light irradiation unit for the half mirror.
【請求項4】 請求項2記載の双安定半導体レーザを用
いた超高速光メモリー装置において、前記光信号読み出
し手段は、ハーフミラーと、検光子と、光ゲート手段
と、ゲート光パルス照射手段と、読み出された信号光の
光遅延・合流線とを具備することを特徴とする双安定半
導体レーザを用いた超高速光メモリー装置。
4. An ultra-high-speed optical memory device using the bistable semiconductor laser according to claim 2, wherein the optical signal reading means is a half mirror, an analyzer, an optical gate means, and a gate light pulse irradiation means. An ultra-high-speed optical memory device using a bistable semiconductor laser, comprising: an optical delay / merging line of the read signal light.
【請求項5】 請求項4記載の双安定半導体レーザを用
いた超高速光メモリー装置において、前記光ゲート手段
が、光ゲート素子であることを特徴とする双安定半導体
レーザを用いた超高速光メモリー装置。
5. An ultrafast optical memory device using a bistable semiconductor laser according to claim 4, wherein the optical gate means is an optical gate element. Memory device.
【請求項6】 請求項4記載の双安定半導体レーザを用
いた超高速光メモリー装置において、前記光ゲート手段
が、可飽和吸収体であることを特徴とする双安定半導体
レーザを用いた超高速光メモリー装置。
6. An ultrafast optical memory device using a bistable semiconductor laser according to claim 4, wherein the optical gate means is a saturable absorber. Optical memory device.
【請求項7】 ANDゲート動作およびメモリー動作を
行う複数個の双安定半導体レーザを備え、光信号を電気
信号に変換することなく全光型で、時系列の光信号を各
双安定半導体レーザに1ビットずつ記録し、必要なタイ
ミングに合わせて時系列信号として記録信号を読み出す
ことができる超高速光メモリー装置であって、記録信号
をある双安定半導体レーザから別の双安定半導体レーザ
へ転送し記録するシフトレジスタ機能を有することを特
徴とする双安定半導体レーザを用いた超高速光メモリー
装置。
7. A plurality of bistable semiconductor lasers that perform an AND gate operation and a memory operation, are all-optical type without converting an optical signal into an electric signal, and output a time-series optical signal to each bistable semiconductor laser. An ultra-high-speed optical memory device capable of recording one bit at a time and reading a recording signal as a time-series signal at a required timing. The recording signal is transferred from one bistable semiconductor laser to another bistable semiconductor laser. An ultra high-speed optical memory device using a bistable semiconductor laser, which has a shift register function for recording.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007148289A (en) * 2005-11-30 2007-06-14 Toshiba Corp Near-field waveguide, near-field wave guiding method, and optical shift register
JP2008262122A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Nara Institute Of Science & Technology Shift register type optical memory apparatus

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61113199A (en) * 1984-11-07 1986-05-31 Nec Corp Optical shift register circuit
JPS61259235A (en) * 1985-05-14 1986-11-17 Nec Corp Optical shift register circuit
JPS623231A (en) * 1985-06-28 1987-01-09 Nec Corp Light signal shifting system
JPH01164930A (en) * 1987-12-21 1989-06-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical register memory array
JPH01201631A (en) * 1988-02-08 1989-08-14 Fujitsu Ltd Optical shift register
JPH01502615A (en) * 1986-12-15 1989-09-07 ブリテツシユ・テレコミユニケイシヨンズ・パブリツク・リミテツド・カンパニー light switch
JPH05342889A (en) * 1992-06-10 1993-12-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical information storage device
JPH10197835A (en) * 1997-01-13 1998-07-31 Nec Corp Optically functional amplifying element and its operating method
JP2000347231A (en) * 1999-06-08 2000-12-15 Nec Corp Optical gate switch device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60254991A (en) * 1984-05-31 1985-12-16 Nec Corp Time-division optical exchange
US4761060A (en) * 1984-11-07 1988-08-02 Nec Corporation Optical delay type flipflop and shift register using it
JPH0731331B2 (en) * 1984-12-28 1995-04-10 日本電気株式会社 Optical hybrid integrated circuit
US4748630A (en) * 1985-01-17 1988-05-31 Nec Corporation Optical memory device comprising a semiconductor laser having bistability and two injection current sources for individually controlling the bistability
JPS62206996A (en) * 1986-03-07 1987-09-11 Hitachi Ltd Light replacing method and device therefor
FR2622706B1 (en) * 1987-11-03 1992-01-17 Thomson Csf DYNAMIC OPTICAL INTERCONNECTION DEVICE FOR INTEGRATED CIRCUITS
JPH01134431A (en) * 1987-11-20 1989-05-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical signal switching device
JPH01135087A (en) * 1987-11-20 1989-05-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical signal multiplexing/branching device
JPH01164929A (en) * 1987-12-21 1989-06-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical signal processor
US5165077A (en) * 1989-02-28 1992-11-17 Fujitsu Limited Optical drop-and-insert apparatus
JPH03105330A (en) * 1989-09-19 1991-05-02 Fujitsu Ltd Method for controlling optical bistable semiconductor laser
JPH0787604B2 (en) * 1990-06-06 1995-09-20 松下電器産業株式会社 Optical connection device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61113199A (en) * 1984-11-07 1986-05-31 Nec Corp Optical shift register circuit
JPS61259235A (en) * 1985-05-14 1986-11-17 Nec Corp Optical shift register circuit
JPS623231A (en) * 1985-06-28 1987-01-09 Nec Corp Light signal shifting system
JPH01502615A (en) * 1986-12-15 1989-09-07 ブリテツシユ・テレコミユニケイシヨンズ・パブリツク・リミテツド・カンパニー light switch
JPH01164930A (en) * 1987-12-21 1989-06-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical register memory array
JPH01201631A (en) * 1988-02-08 1989-08-14 Fujitsu Ltd Optical shift register
JPH05342889A (en) * 1992-06-10 1993-12-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical information storage device
JPH10197835A (en) * 1997-01-13 1998-07-31 Nec Corp Optically functional amplifying element and its operating method
JP2000347231A (en) * 1999-06-08 2000-12-15 Nec Corp Optical gate switch device

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OGURA,I. ET AL., IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 10, no. 4, JPN6009026287, April 1998 (1998-04-01), pages 603 - 605, ISSN: 0001333789 *
小松 啓郎 他, 昭和59年度電子通信学会総合全国大会講演論文集, vol. 分冊8, JPN6009039761, 5 March 1984 (1984-03-05), pages 297 - 298, ISSN: 0001388571 *
山吉 康弘 他, 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 98, no. 111, JPN6009026290, 18 June 1998 (1998-06-18), pages 37 - 42, ISSN: 0001333787 *
田村 和丈 他, 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 100, no. 261, JPN6009026289, 17 August 2000 (2000-08-17), pages 25 - 30, ISSN: 0001333788 *
野田 健一 他, 情報処理, vol. 26, no. 8, JPN6009007823, 15 August 1985 (1985-08-15), pages 895 - 902, ISSN: 0001257003 *
鈴木 修司 他, 昭和59年度電子通信学会総合全国大会講演論文集, vol. 分冊8, JPN6009007824, 5 March 1984 (1984-03-05), pages 295 - 296, ISSN: 0001257002 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007148289A (en) * 2005-11-30 2007-06-14 Toshiba Corp Near-field waveguide, near-field wave guiding method, and optical shift register
JP2008262122A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Nara Institute Of Science & Technology Shift register type optical memory apparatus

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