JP2757914B2 - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
- Publication number
- JP2757914B2 JP2757914B2 JP8007024A JP702496A JP2757914B2 JP 2757914 B2 JP2757914 B2 JP 2757914B2 JP 8007024 A JP8007024 A JP 8007024A JP 702496 A JP702496 A JP 702496A JP 2757914 B2 JP2757914 B2 JP 2757914B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control light
- optical waveguide
- optical
- light
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/3515—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam
- G02F1/3517—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam using an interferometer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference
- G02F1/212—Mach-Zehnder type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチに関
し、特に光ファイバ通信や光情報処理等の分野で用いら
れる光スイッチに関する。
し、特に光ファイバ通信や光情報処理等の分野で用いら
れる光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムや光情報処理システムの
高速化には、伝送路、多重／分離回路、及び論理回路に
光−電気、電気−光の変換を用いない全光化システムの
構築が必要であると考えられる。このような全光化シス
テムの構築には、高速動作の可能な光制御素子が求めら
れる。従来、光制御素子においては電気信号により光制
御を行う方法（電気−光制御）がとられてきたが、近
年、より高速の動作が期待される方法として、光により
光制御を行う方法（光−光制御）が注目されている。特
に、光通信システムにおいて、高速動作可能な光−光制
御によるスイッチ（光−光スイッチ）を光分離回路（光
デマルチプレクサ）に用いることができれば、時間分割
多重方式による大容量化を実現する上で大きなブレイク
スルーとなる。
高速化には、伝送路、多重／分離回路、及び論理回路に
光−電気、電気−光の変換を用いない全光化システムの
構築が必要であると考えられる。このような全光化シス
テムの構築には、高速動作の可能な光制御素子が求めら
れる。従来、光制御素子においては電気信号により光制
御を行う方法（電気−光制御）がとられてきたが、近
年、より高速の動作が期待される方法として、光により
光制御を行う方法（光−光制御）が注目されている。特
に、光通信システムにおいて、高速動作可能な光−光制
御によるスイッチ（光−光スイッチ）を光分離回路（光
デマルチプレクサ）に用いることができれば、時間分割
多重方式による大容量化を実現する上で大きなブレイク
スルーとなる。
【０００３】光−光スイッチには、非線形光学効果が利
用される。光−光スイッチを実用化する上で要求される
性能は、上記のような高速性だけでなく、低エネルギー
駆動、高繰り返し動作、コンパクトなサイズなど多岐に
わたる。これに対して、非線形光学効果のフイギュアオ
ブメリットχ(3) ／τα（ここで、χ(3) ：非線形性の
大きさ、τ：応答時間、α：信号損失）は一般的にはほ
ぼ一定と考えられている。非線形光学効果を媒質の非共
鳴励起によって得られる非共鳴型および共鳴励起によっ
て得られる共鳴型に大別した場合、非共鳴型では、高速
性が期待されるが、非線形性が小さく、高いスイッチン
グエネルギーまたは大きなサイズが要求されるという問
題がある。これに対して、共鳴型では、媒質中に電子が
実励起されるため、誘起された非線形光学効果の緩和が
遅くなり高速性の妨げとなるが、共鳴増強により大きな
非線形性を得られる。ここでは、この大きな非線形性を
利用する光−光制御方式の光スイッチ、さらにこれを利
用し緩和を高速化あるいはその影響を回避する光−光制
御方式の光スイッチの一例を従来例として挙げる。
用される。光−光スイッチを実用化する上で要求される
性能は、上記のような高速性だけでなく、低エネルギー
駆動、高繰り返し動作、コンパクトなサイズなど多岐に
わたる。これに対して、非線形光学効果のフイギュアオ
ブメリットχ(3) ／τα（ここで、χ(3) ：非線形性の
大きさ、τ：応答時間、α：信号損失）は一般的にはほ
ぼ一定と考えられている。非線形光学効果を媒質の非共
鳴励起によって得られる非共鳴型および共鳴励起によっ
て得られる共鳴型に大別した場合、非共鳴型では、高速
性が期待されるが、非線形性が小さく、高いスイッチン
グエネルギーまたは大きなサイズが要求されるという問
題がある。これに対して、共鳴型では、媒質中に電子が
実励起されるため、誘起された非線形光学効果の緩和が
遅くなり高速性の妨げとなるが、共鳴増強により大きな
非線形性を得られる。ここでは、この大きな非線形性を
利用する光−光制御方式の光スイッチ、さらにこれを利
用し緩和を高速化あるいはその影響を回避する光−光制
御方式の光スイッチの一例を従来例として挙げる。
【０００４】特開平２−１９３１２８号公報には、半導
体光増幅媒質において制御光入射によるキャリア密度の
減少によって生じる非線形屈折率変化を利用した光−光
制御方式の光スイッチが記載されている。この光スイッ
チの構成は図５のように表わされる。
体光増幅媒質において制御光入射によるキャリア密度の
減少によって生じる非線形屈折率変化を利用した光−光
制御方式の光スイッチが記載されている。この光スイッ
チの構成は図５のように表わされる。
【０００５】ファイバから成る３ｄＢカプラ２２及び２
３によりマッハ・ツエンダー干渉計（即ち、マッハ・ツ
エンダー型光干渉回路）が構成されており、信号光は信
号光入力ポート２５より入射され、３ｄＢカプラ２２で
分岐され、３ｄＢカプラ２３で干渉する。干渉する二光
波の位相差により信号光が信号光出力ポート２７及び２
８のどちらから出力されるかが定まる。非線形屈折率変
化が引き起こされる部分である非線形光導波路２１に
は、バイアス電流により光増幅作用を示す半導体光導波
路が用いられ、マッハ・ツエンダー干渉計の一方のアー
ムに挿入される。
３によりマッハ・ツエンダー干渉計（即ち、マッハ・ツ
エンダー型光干渉回路）が構成されており、信号光は信
号光入力ポート２５より入射され、３ｄＢカプラ２２で
分岐され、３ｄＢカプラ２３で干渉する。干渉する二光
波の位相差により信号光が信号光出力ポート２７及び２
８のどちらから出力されるかが定まる。非線形屈折率変
化が引き起こされる部分である非線形光導波路２１に
は、バイアス電流により光増幅作用を示す半導体光導波
路が用いられ、マッハ・ツエンダー干渉計の一方のアー
ムに挿入される。
【０００６】制御光は、半導体光増幅媒質の利得領域に
波長が設定されており、制御光入力ポート２６より入射
され、ファイバから成る波長選択カプラ２４を通過して
非線形光導波路２１へ入力される。初期状態では、信号
光は信号光出力ポート２７より出射されており、制御光
が入射されると非線形光導波路２１中のキャリア密度が
減少し屈折率が変化して信号光は信号光出力ポート２８
より出射される。こうして、制御光により信号光の切替
動作が可能となる。
波長が設定されており、制御光入力ポート２６より入射
され、ファイバから成る波長選択カプラ２４を通過して
非線形光導波路２１へ入力される。初期状態では、信号
光は信号光出力ポート２７より出射されており、制御光
が入射されると非線形光導波路２１中のキャリア密度が
減少し屈折率が変化して信号光は信号光出力ポート２８
より出射される。こうして、制御光により信号光の切替
動作が可能となる。
【０００７】また、特開平４−３１２５号公報（特願平
２−１０４９４３号）には、図５のような素子構成で、
制御光の吸収により非線形屈折率変化を示す半導体媒質
を非線形光導波路に利用した光−光制御方式の光スイッ
チが記載されている。この光スイッチでは、非線形光導
波路の光導波部に静電界が印加されている。光導波部で
は、制御光吸収によるキャリア励起により屈折率変化が
引き起こされ、さらにキャリアが静電界によって光導波
部外に掃引されることにより屈折率変化は消失する。非
線形光導波路で屈折率変化が生じている間、信号光の出
力されるポートが切り替えられる。この光スイッチで
は、静電界によってキャリアが光導波部外へ掃引される
ことにより、非線形屈折率変化の回復が高速化される。
２−１０４９４３号）には、図５のような素子構成で、
制御光の吸収により非線形屈折率変化を示す半導体媒質
を非線形光導波路に利用した光−光制御方式の光スイッ
チが記載されている。この光スイッチでは、非線形光導
波路の光導波部に静電界が印加されている。光導波部で
は、制御光吸収によるキャリア励起により屈折率変化が
引き起こされ、さらにキャリアが静電界によって光導波
部外に掃引されることにより屈折率変化は消失する。非
線形光導波路で屈折率変化が生じている間、信号光の出
力されるポートが切り替えられる。この光スイッチで
は、静電界によってキャリアが光導波部外へ掃引される
ことにより、非線形屈折率変化の回復が高速化される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−１９３
１２８号公報に記載された制御光増幅型の光スイッチで
は、半導体媒質中のキャリア密度減少に伴う屈折率変化
を利用しており、これに対して、上記特開平４−３１２
５号公報に記載された制御光吸収型の光スイッチでは、
半導体媒質中へのキャリア生成に伴う屈折率変化を利用
している。すなわち、どちらの光スイッチにおいても半
導体媒質中のキャリア密度の変化に伴う屈折率変化が利
用されている。
１２８号公報に記載された制御光増幅型の光スイッチで
は、半導体媒質中のキャリア密度減少に伴う屈折率変化
を利用しており、これに対して、上記特開平４−３１２
５号公報に記載された制御光吸収型の光スイッチでは、
半導体媒質中へのキャリア生成に伴う屈折率変化を利用
している。すなわち、どちらの光スイッチにおいても半
導体媒質中のキャリア密度の変化に伴う屈折率変化が利
用されている。
【０００９】上記特開平４−３１２５号公報に記載され
た光スイッチでは、キャリア生成に伴う屈折率変化を利
用しているにもかかわらず、通常のキャリア寿命より短
い時間で高速動作させることが可能となるが、スイッチ
ングエネルギーは制御光増幅型の素子のスイッチングエ
ネルギーに比べ高くなる。これは、制御光増幅型の光ス
イッチでは、制御光は増幅されつつ屈折率変化を引き起
こし、したがって、光スイッチへ入射する制御光パルス
エネルギーは小さくて済むからである。
た光スイッチでは、キャリア生成に伴う屈折率変化を利
用しているにもかかわらず、通常のキャリア寿命より短
い時間で高速動作させることが可能となるが、スイッチ
ングエネルギーは制御光増幅型の素子のスイッチングエ
ネルギーに比べ高くなる。これは、制御光増幅型の光ス
イッチでは、制御光は増幅されつつ屈折率変化を引き起
こし、したがって、光スイッチへ入射する制御光パルス
エネルギーは小さくて済むからである。
【００１０】しかし、この光スイッチでは、信号光と共
に制御光も出射され、これを取り除く手段が必要とな
る。また、初期状態に戻るには半導体媒質中のキャリア
密度が元に戻る必要があり、動作速度はキャリア寿命で
制限される。
に制御光も出射され、これを取り除く手段が必要とな
る。また、初期状態に戻るには半導体媒質中のキャリア
密度が元に戻る必要があり、動作速度はキャリア寿命で
制限される。
【００１１】それ故、本発明の課題は、上記のような実
用上問題となる問題を解決し、高速動作かつ低エネルギ
ー駆動の可能な光−光制御方式による光スイッチを提供
することにある。
用上問題となる問題を解決し、高速動作かつ低エネルギ
ー駆動の可能な光−光制御方式による光スイッチを提供
することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、マッハ・ツエンダー型光回路を用いた光スイッチ
において、前記マッハ・ツエンダー型光回路の一方のア
ームに挿入され、該一方のアームに制御光を入射する制
御光入射手段と、前記一方のアームに前記制御光入射手
段の後段に挿入され、前記制御光に対して利得を示し前
記制御光を入射されると屈折率変化を生じる媒質で成る
第１の光導波路と、前記一方のアームに前記第１の光導
波路の後段に挿入され、前記制御光を遅延させる制御光
遅延回路と、前記一方のアームに前記制御光遅延回路の
後段に挿入され、前記制御光に対して吸収を示し前記制
御光を入射されると屈折率変化を生じる媒質で成る第２
の光導波路とを有することを特徴とする光スイッチが得
られる。
れば、マッハ・ツエンダー型光回路を用いた光スイッチ
において、前記マッハ・ツエンダー型光回路の一方のア
ームに挿入され、該一方のアームに制御光を入射する制
御光入射手段と、前記一方のアームに前記制御光入射手
段の後段に挿入され、前記制御光に対して利得を示し前
記制御光を入射されると屈折率変化を生じる媒質で成る
第１の光導波路と、前記一方のアームに前記第１の光導
波路の後段に挿入され、前記制御光を遅延させる制御光
遅延回路と、前記一方のアームに前記制御光遅延回路の
後段に挿入され、前記制御光に対して吸収を示し前記制
御光を入射されると屈折率変化を生じる媒質で成る第２
の光導波路とを有することを特徴とする光スイッチが得
られる。
【００１３】本発明の第２の態様によれば、マッハ・ツ
エンダー型光回路を用いた光スイッチにおいて、前記マ
ッハ・ツエンダー型光回路の一方のアームに挿入され、
該一方のアームに制御光を入射する制御光入射手段と、
前記一方のアームに前記制御光入射手段の後段に挿入さ
れ、前記制御光に対して利得を示し前記制御光を入射さ
れると屈折率変化を生じる媒質で成る第１の光導波路
と、前記一方のアームに前記第１の光導波路の後段に挿
入され、前記制御光を遅延させる制御光遅延回路と、前
記一方のアームに前記制御光遅延回路の後段に挿入さ
れ、前記制御光に対して吸収を示し前記制御光を入射さ
れると屈折率変化を生じる媒質で成る第２の光導波路と
を有し、前記制御光遅延回路内にバイアス電流を印加し
た半導体光導波路を挿入したことを特徴とする光スイッ
チが得られる。
エンダー型光回路を用いた光スイッチにおいて、前記マ
ッハ・ツエンダー型光回路の一方のアームに挿入され、
該一方のアームに制御光を入射する制御光入射手段と、
前記一方のアームに前記制御光入射手段の後段に挿入さ
れ、前記制御光に対して利得を示し前記制御光を入射さ
れると屈折率変化を生じる媒質で成る第１の光導波路
と、前記一方のアームに前記第１の光導波路の後段に挿
入され、前記制御光を遅延させる制御光遅延回路と、前
記一方のアームに前記制御光遅延回路の後段に挿入さ
れ、前記制御光に対して吸収を示し前記制御光を入射さ
れると屈折率変化を生じる媒質で成る第２の光導波路と
を有し、前記制御光遅延回路内にバイアス電流を印加し
た半導体光導波路を挿入したことを特徴とする光スイッ
チが得られる。
【００１４】前記第１及び前記第２の態様のいずれかに
よる光スイッチは、前記第１の光導波路と前記制御光遅
延回路との間に挿入され、前記第１の光導波路の出力光
から前記制御光を分離し前記制御光遅延回路に与える分
離手段を更に有しても良い。
よる光スイッチは、前記第１の光導波路と前記制御光遅
延回路との間に挿入され、前記第１の光導波路の出力光
から前記制御光を分離し前記制御光遅延回路に与える分
離手段を更に有しても良い。
【００１５】この場合、前記分離手段は、前記第１の光
導波路の出力光から前記制御光を偏光の相違により分離
する素子であって良いし、波長選択カプラであっても良
い。
導波路の出力光から前記制御光を偏光の相違により分離
する素子であって良いし、波長選択カプラであっても良
い。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１７】図１を参照すると、本発明の第１の実施例
による光スイッチが示されている。この光スイッチにお
いては、ファイバから成る３ｄＢカプラ３及び４により
マッハ・ツエンダー干渉計が構成されており、信号光は
信号光入力ポート１１より入射され、３ｄＢカプラ３で
二分岐され、３ｄＢカプラ４で干渉する。干渉する二光
波の位相差により信号光が信号光出力ポート１３及び１
４のどちらから出力されるかが定まる。
による光スイッチが示されている。この光スイッチにお
いては、ファイバから成る３ｄＢカプラ３及び４により
マッハ・ツエンダー干渉計が構成されており、信号光は
信号光入力ポート１１より入射され、３ｄＢカプラ３で
二分岐され、３ｄＢカプラ４で干渉する。干渉する二光
波の位相差により信号光が信号光出力ポート１３及び１
４のどちらから出力されるかが定まる。
【００１８】このマッハ・ツエンダー干渉計の一方のア
ームに、半導体光増幅媒質から成る非線形光導波路１
と、半導体から成る非線形光導波路２とが挿入されてい
る。非線形光導波路１及び２は、いずれもＩｎＧａＡｓ
ＰをコアとしＩｎＰをクラッドとする埋め込み型の半導
体光導波路である。この半導体光導波路は、ｎドープＩ
ｎＰ基板上にノンドープＩｎＧａＡｓＰを有機金属気相
エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）法により成長し、リソグラ
フィーおよびウェットエッチングによりストライプ状に
加工し、再びＭＯＶＰＥ法によりＩｎＰを埋め込み成長
し、最後にｐドープＩｎＧａＡｓキャップ層を成長する
ことにより作成された。さらに、この半導体光導波路に
は、表面および裏面に電極が形成され、両端面には無反
射コーティングが施されている。ＩｎＧａＡｓＰで成る
光導波部は、吸収端波長１．５０μｍであり、厚さ０．
３μｍ、幅１μｍ、長さ３００μｍである。非線形光導
波路１にはバイアス電流が印加されており、利得ピーク
波長は１．４７μｍとなった。
ームに、半導体光増幅媒質から成る非線形光導波路１
と、半導体から成る非線形光導波路２とが挿入されてい
る。非線形光導波路１及び２は、いずれもＩｎＧａＡｓ
ＰをコアとしＩｎＰをクラッドとする埋め込み型の半導
体光導波路である。この半導体光導波路は、ｎドープＩ
ｎＰ基板上にノンドープＩｎＧａＡｓＰを有機金属気相
エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）法により成長し、リソグラ
フィーおよびウェットエッチングによりストライプ状に
加工し、再びＭＯＶＰＥ法によりＩｎＰを埋め込み成長
し、最後にｐドープＩｎＧａＡｓキャップ層を成長する
ことにより作成された。さらに、この半導体光導波路に
は、表面および裏面に電極が形成され、両端面には無反
射コーティングが施されている。ＩｎＧａＡｓＰで成る
光導波部は、吸収端波長１．５０μｍであり、厚さ０．
３μｍ、幅１μｍ、長さ３００μｍである。非線形光導
波路１にはバイアス電流が印加されており、利得ピーク
波長は１．４７μｍとなった。
【００１９】用いた制御光パルスはパルス幅１ｐｓ（ピ
コ秒）、波長１．４７μｍであり、この波長は非線形光
導波路１を成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形
光導波路２を成す半導体の吸収領域に設定されている。
制御光は、まず制御光入力ポート１２より入射され、フ
ァイバから成る波長選択カプラ５を通過して非線形光導
波路１へＴＥ偏光で入射される。非線形光導波路１では
制御光がキャリアを減少させることにより屈折率変化を
引き起こしながら制御光自身が増幅される。その後、半
波長板６で偏光を９０°回転させた後、偏光ビームスプ
リッタ７で一旦制御光遅延回路１０を経由し、偏光ビー
ムスプリッタ８及び半波長板９を通過し、非線形光導波
路２へＴＥ偏光で入射される。非線形光導波路２では、
制御光は吸収され、キャリアが生成され、これにより屈
折率変化が引き起こされる。ここでは、制御光遅延回路
１０による制御光パルスの信号光に対する遅れは１０ｐ
ｓとなるよう設定した。
コ秒）、波長１．４７μｍであり、この波長は非線形光
導波路１を成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形
光導波路２を成す半導体の吸収領域に設定されている。
制御光は、まず制御光入力ポート１２より入射され、フ
ァイバから成る波長選択カプラ５を通過して非線形光導
波路１へＴＥ偏光で入射される。非線形光導波路１では
制御光がキャリアを減少させることにより屈折率変化を
引き起こしながら制御光自身が増幅される。その後、半
波長板６で偏光を９０°回転させた後、偏光ビームスプ
リッタ７で一旦制御光遅延回路１０を経由し、偏光ビー
ムスプリッタ８及び半波長板９を通過し、非線形光導波
路２へＴＥ偏光で入射される。非線形光導波路２では、
制御光は吸収され、キャリアが生成され、これにより屈
折率変化が引き起こされる。ここでは、制御光遅延回路
１０による制御光パルスの信号光に対する遅れは１０ｐ
ｓとなるよう設定した。
【００２０】他方、信号光は波長が１．５５μｍに設定
され、非線形光導波路１及び２へはＴＭ偏光で入射され
る。したがって、信号光は制御光遅延回路１０を経由す
ることはない。初期状態では、信号光は信号光出力ポー
ト１３より出射されている。制御光が入射されると、信
号光は、まず、非線形光導波路１での屈折率の増加によ
る非線形位相シフトを受ける。しかし、１０ｐｓの後、
非線形光導波路１での屈折率増加、非線形光導波路２で
の屈折率減少の影響をあわせて受けるようになり、トー
タルの非線形位相シフトは再びゼロとなる。非線形光導
波路１での屈折率変化のみを受けている１０ｐｓの間だ
け、信号光の出力されるポートは信号光出力ポート１４
へ切り替わる。
され、非線形光導波路１及び２へはＴＭ偏光で入射され
る。したがって、信号光は制御光遅延回路１０を経由す
ることはない。初期状態では、信号光は信号光出力ポー
ト１３より出射されている。制御光が入射されると、信
号光は、まず、非線形光導波路１での屈折率の増加によ
る非線形位相シフトを受ける。しかし、１０ｐｓの後、
非線形光導波路１での屈折率増加、非線形光導波路２で
の屈折率減少の影響をあわせて受けるようになり、トー
タルの非線形位相シフトは再びゼロとなる。非線形光導
波路１での屈折率変化のみを受けている１０ｐｓの間だ
け、信号光の出力されるポートは信号光出力ポート１４
へ切り替わる。
【００２１】すなわち、非線形光導波路での屈折率変化
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンおよびオフが起こり、キャ
リア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、
制御光が非線形光導波路１で増幅される作用も利用され
るため、素子に入射される制御光パルスエネルギーは
０．５ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現され
る。さらに、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路
２で吸収され、素子を出射する信号光から制御光を分離
する手段も必要でない。
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンおよびオフが起こり、キャ
リア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、
制御光が非線形光導波路１で増幅される作用も利用され
るため、素子に入射される制御光パルスエネルギーは
０．５ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現され
る。さらに、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路
２で吸収され、素子を出射する信号光から制御光を分離
する手段も必要でない。
【００２２】図２を参照すると、本発明の第２の実施例
による光スイッチが示されている。この光スイッチは同
様の参照符号で示した同様の部分を含む。この光スイッ
チにおいても、３ｄＢカプラ３及び４によりマッハ・ツ
エンダー干渉計が構成され、一方のアームに、半導体光
増幅媒質から成る非線形光導波路１と、半導体から成る
非線形光導波路２とが挿入されている。非線形光導波路
１及び２は、いずれもＩｎＧａＡｓＰをコアとしＩｎＰ
をクラッドとする埋め込み型の半導体光導波路であり、
吸収端波長１．５０μｍ、バイアス電流が印加された非
線形光導波路１における利得ピーク波長は１．４７μｍ
となった。
による光スイッチが示されている。この光スイッチは同
様の参照符号で示した同様の部分を含む。この光スイッ
チにおいても、３ｄＢカプラ３及び４によりマッハ・ツ
エンダー干渉計が構成され、一方のアームに、半導体光
増幅媒質から成る非線形光導波路１と、半導体から成る
非線形光導波路２とが挿入されている。非線形光導波路
１及び２は、いずれもＩｎＧａＡｓＰをコアとしＩｎＰ
をクラッドとする埋め込み型の半導体光導波路であり、
吸収端波長１．５０μｍ、バイアス電流が印加された非
線形光導波路１における利得ピーク波長は１．４７μｍ
となった。
【００２３】用いた制御光パルスはパルス幅１ｐｓ、波
長１．４７μｍであり、この波長は非線形光導波路１を
成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形光導波路２
を成す半導体の吸収領域に設定されている。制御光は、
制御光入力ポート１２及び波長選択カプラ５を通過して
非線形光導波路１へＴＥ偏光で入射され、制御光が非線
形光導波路１中のキャリアを減少させることにより屈折
率変化を引き起こしながら制御光自身が増幅される。そ
の後、半波長板６で偏光を９０°回転させた後、偏光ビ
ームスプリッタ７で一旦制御光遅延回路１０を経由し、
偏光ビームスプリッタ８及び半波長板９を通過し、非線
形光導波路２へＴＥ偏光で入射される。非線形光導波路
２では、制御光は吸収され、キャリアが生成され、これ
により屈折率変化が引き起こされる。
長１．４７μｍであり、この波長は非線形光導波路１を
成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形光導波路２
を成す半導体の吸収領域に設定されている。制御光は、
制御光入力ポート１２及び波長選択カプラ５を通過して
非線形光導波路１へＴＥ偏光で入射され、制御光が非線
形光導波路１中のキャリアを減少させることにより屈折
率変化を引き起こしながら制御光自身が増幅される。そ
の後、半波長板６で偏光を９０°回転させた後、偏光ビ
ームスプリッタ７で一旦制御光遅延回路１０を経由し、
偏光ビームスプリッタ８及び半波長板９を通過し、非線
形光導波路２へＴＥ偏光で入射される。非線形光導波路
２では、制御光は吸収され、キャリアが生成され、これ
により屈折率変化が引き起こされる。
【００２４】さらに、この制御光遅延回路１０には、半
導体光導波路１５が挿入されている。これも、ＩｎＧａ
ＡａＰをコアとしＩｎＰをクラッドとする埋め込み型の
半導体光導波路であり、利得領域と吸収領域の境界であ
る透明波長が１．４７μｍとなるようにバイアス電流が
印加される。ここでは、制御光遅延回路１０による制御
光パルスの信号光に対する遅れは１０ｐｓとなるよう設
定した。
導体光導波路１５が挿入されている。これも、ＩｎＧａ
ＡａＰをコアとしＩｎＰをクラッドとする埋め込み型の
半導体光導波路であり、利得領域と吸収領域の境界であ
る透明波長が１．４７μｍとなるようにバイアス電流が
印加される。ここでは、制御光遅延回路１０による制御
光パルスの信号光に対する遅れは１０ｐｓとなるよう設
定した。
【００２５】他方、信号光は波長が１．５５μｍに設定
され、非線形光導波路１及び２へはＴＭ偏光で入射され
る。したがって、信号光は制御光遅延回路１０を経由す
ることはない。初期状態では、信号光は信号光入力ポー
ト１３より出射されている。制御光が入射されると、信
号光は、まず、非線形光導波路１での屈折率の増加によ
る非線形位相シフトを受ける。しかし、１０ｐｓの後、
非線形光導波路１での屈折率増加、非線形光導波路２で
の屈折率減少の影響をあわせて受けるようになり、トー
タルの非線形位相シフトは再びゼロとなる。
され、非線形光導波路１及び２へはＴＭ偏光で入射され
る。したがって、信号光は制御光遅延回路１０を経由す
ることはない。初期状態では、信号光は信号光入力ポー
ト１３より出射されている。制御光が入射されると、信
号光は、まず、非線形光導波路１での屈折率の増加によ
る非線形位相シフトを受ける。しかし、１０ｐｓの後、
非線形光導波路１での屈折率増加、非線形光導波路２で
の屈折率減少の影響をあわせて受けるようになり、トー
タルの非線形位相シフトは再びゼロとなる。
【００２６】さらに、この素子では、非線形光導波路１
５へのバイアス電流を変化させることによって非線形光
導波路２へ入射される制御光パルスエネルギーの大きさ
が調節可能である。すなわち、非線形光導波路１を出射
する制御光パルスよりも大きなエネルギーの制御光パル
スを非線形光導波路２に入射する必要がある場合には、
半導体光導波路１５のバイアス電流を増加させ制御光パ
ルスを増幅する。逆に、非線形光導波路１を出射する制
御光パルスよりも小さなエネルギーの制御光パルスを非
線形光導波路２に入射する必要がある場合には、半導体
光導波路１５のバイアス電流を減少させ制御光パルスを
部分的に吸収する。したがって、非線形光導波路１およ
び２での非線形位相シフトの和が完全にゼロとなるよう
調節される。非線形光導波路１での屈折率変化のみを受
けている１０ｐｓの間だけ、信号光の出力されるポート
は信号光出力ポート１４へ切り替わる。
５へのバイアス電流を変化させることによって非線形光
導波路２へ入射される制御光パルスエネルギーの大きさ
が調節可能である。すなわち、非線形光導波路１を出射
する制御光パルスよりも大きなエネルギーの制御光パル
スを非線形光導波路２に入射する必要がある場合には、
半導体光導波路１５のバイアス電流を増加させ制御光パ
ルスを増幅する。逆に、非線形光導波路１を出射する制
御光パルスよりも小さなエネルギーの制御光パルスを非
線形光導波路２に入射する必要がある場合には、半導体
光導波路１５のバイアス電流を減少させ制御光パルスを
部分的に吸収する。したがって、非線形光導波路１およ
び２での非線形位相シフトの和が完全にゼロとなるよう
調節される。非線形光導波路１での屈折率変化のみを受
けている１０ｐｓの間だけ、信号光の出力されるポート
は信号光出力ポート１４へ切り替わる。
【００２７】すなわち、非線形光導波路での屈折率変化
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンおよびオフが起こり、キャ
リア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、
制御光が非線形光導波路１で増幅される作用も利用され
るため、素子に入射される制御光パルスエネルギーは
０．５ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現され
る。さらに、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路
２で吸収され、素子を出射する信号光から制御光を分離
する手段も必要でない。
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンおよびオフが起こり、キャ
リア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、
制御光が非線形光導波路１で増幅される作用も利用され
るため、素子に入射される制御光パルスエネルギーは
０．５ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現され
る。さらに、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路
２で吸収され、素子を出射する信号光から制御光を分離
する手段も必要でない。
【００２８】図３を参照すると、本発明の第３の実施例
による光スイッチが示されている。この光スイッチは同
様の参照符号で示した同様の部分を含む。この光スイッ
チにおいても、ファイバから成る３ｄＢカプラ３及び４
によりマッハ・ツエンダー干渉計が構成され、一方のア
ームに、半導体光増幅媒質から成る非線形光導波路１
と、半導体から成る非線形光導波路２とが挿入されてい
る。非線形光導波路１及び２は、図１に示した実施例で
用いたものと同様のＩｎＧａＡａＰをコアとしＩｎＰを
クラッドとする埋め込み型の半導体光導波路であり、吸
収端波長１．４３μｍ、バイアス電流が印加された非線
形光導波路１における利得ピーク波長は１．４０μｍと
なった。
による光スイッチが示されている。この光スイッチは同
様の参照符号で示した同様の部分を含む。この光スイッ
チにおいても、ファイバから成る３ｄＢカプラ３及び４
によりマッハ・ツエンダー干渉計が構成され、一方のア
ームに、半導体光増幅媒質から成る非線形光導波路１
と、半導体から成る非線形光導波路２とが挿入されてい
る。非線形光導波路１及び２は、図１に示した実施例で
用いたものと同様のＩｎＧａＡａＰをコアとしＩｎＰを
クラッドとする埋め込み型の半導体光導波路であり、吸
収端波長１．４３μｍ、バイアス電流が印加された非線
形光導波路１における利得ピーク波長は１．４０μｍと
なった。
【００２９】用いた制御光パルスはパルス幅１ｐｓ、波
長１．４０μｍであり、この波長は非線形光導波路１を
成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形光導波路２
を成す半導体の吸収領域に設定されている。制御光は、
制御光入力ポート１２及び波長選択カプラ５を通過して
非線形光導波路１へ入射され、制御光が非線形光導波路
１中のキャリアを減少させることにより屈折率変化を引
き起こしながら制御光自身が増幅される。
長１．４０μｍであり、この波長は非線形光導波路１を
成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形光導波路２
を成す半導体の吸収領域に設定されている。制御光は、
制御光入力ポート１２及び波長選択カプラ５を通過して
非線形光導波路１へ入射され、制御光が非線形光導波路
１中のキャリアを減少させることにより屈折率変化を引
き起こしながら制御光自身が増幅される。
【００３０】非線形光導波路１を出射した制御光は、波
長選択カプラ１６により制御光遅延回路１０を経由させ
られた後、波長選択カプラ１７を通過し、非線形光導波
路２へ入射される。非線形光導波路２では、制御光は吸
収され、キャリアが生成され、これにより屈折率変化が
引き起こされる。ここでは、制御光遅延回路１０による
制御光パルスの信号光に対する遅れは１０ｐｓとなるよ
う設定した。
長選択カプラ１６により制御光遅延回路１０を経由させ
られた後、波長選択カプラ１７を通過し、非線形光導波
路２へ入射される。非線形光導波路２では、制御光は吸
収され、キャリアが生成され、これにより屈折率変化が
引き起こされる。ここでは、制御光遅延回路１０による
制御光パルスの信号光に対する遅れは１０ｐｓとなるよ
う設定した。
【００３１】他方、信号光波長は、１．５５μｍに設定
される。したがって、信号光は波長選択カプラ１６によ
って制御光遅延回路１０へ分岐されない。初期状態で
は、信号光は信号光出力ポート１３より出射されてい
る。制御光が入射されると、信号光は、まず、非線形光
導波路１での屈折率の増加による非線形位相シフトを受
ける。しかし、１０ｐｓの後、非線形光導波路１での屈
折率増加、非線形光導波路２での屈折率減少の影響をあ
わせて受けるようになり、トータルの非線形位相シフト
は再びゼロとなる。非線形光導波路１での屈折率変化の
みを受けている１０ｐｓの間だけ、信号光の出力される
ポートは信号光出力ポート１４へ切り替わる。
される。したがって、信号光は波長選択カプラ１６によ
って制御光遅延回路１０へ分岐されない。初期状態で
は、信号光は信号光出力ポート１３より出射されてい
る。制御光が入射されると、信号光は、まず、非線形光
導波路１での屈折率の増加による非線形位相シフトを受
ける。しかし、１０ｐｓの後、非線形光導波路１での屈
折率増加、非線形光導波路２での屈折率減少の影響をあ
わせて受けるようになり、トータルの非線形位相シフト
は再びゼロとなる。非線形光導波路１での屈折率変化の
みを受けている１０ｐｓの間だけ、信号光の出力される
ポートは信号光出力ポート１４へ切り替わる。
【００３２】すなわち、非線形光導波路での屈折率変化
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンおよびオフが起こり、キャ
リア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、
制御光が非線形光導波路１で増幅される作用も利用され
るため、素子に入射される制御光パルスエネルギーは
０．５ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現され
る。さらに、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路
２で吸収され、素子を出射する信号光から制御光を分離
する手段も必要でない。
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンおよびオフが起こり、キャ
リア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、
制御光が非線形光導波路１で増幅される作用も利用され
るため、素子に入射される制御光パルスエネルギーは
０．５ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現され
る。さらに、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路
２で吸収され、素子を出射する信号光から制御光を分離
する手段も必要でない。
【００３３】図４を参照すると、本発明の第４の実施例
による光スイッチが示されている。この光スイッチは同
様の参照符号で示した同様の部分を含む。この光スイッ
チにおいても、３ｄＢカプラ３及び４によりマッハ・ツ
エンダー干渉計が構成され、一方のアームに、半導体光
増幅媒質から成る非線形光導波路１と、半導体から成る
非線形光導波路２とが挿入されている。非線形光導波路
１及び２は、いずれもＩｎＧａＡｓＰをコアとしＩｎＰ
をクラッドとする埋め込み型の半導体光導波路であり、
吸収端波長１．４３μｍ、バイアス電流が印加された非
線形光導波路１における利得ピーク波長は１．４０μｍ
となった。
による光スイッチが示されている。この光スイッチは同
様の参照符号で示した同様の部分を含む。この光スイッ
チにおいても、３ｄＢカプラ３及び４によりマッハ・ツ
エンダー干渉計が構成され、一方のアームに、半導体光
増幅媒質から成る非線形光導波路１と、半導体から成る
非線形光導波路２とが挿入されている。非線形光導波路
１及び２は、いずれもＩｎＧａＡｓＰをコアとしＩｎＰ
をクラッドとする埋め込み型の半導体光導波路であり、
吸収端波長１．４３μｍ、バイアス電流が印加された非
線形光導波路１における利得ピーク波長は１．４０μｍ
となった。
【００３４】用いた制御光パルスはパルス幅１ｐｓ、波
長１．４０μｍであり、この波長は非線形光導波路１を
成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形光導波路２
を成す半導体の吸収領域に設定されている。制御光は、
制御光入力ポート１２及び波長選択カプラ５を通過して
非線形光導波路１へ入射され、制御光が非線形光導波路
１中のキャリアを減少させることにより屈折率変化を引
き起こしながら制御光自身が増幅される。非線形光導波
路１を出射した制御光は、波長選択カプラ１６により制
御光遅延回路１０を経由させられた後、波長選択カプラ
１７を通過し、非線形光導波路２へ入射される。非線形
光導波路２では、制御光は吸収され、キャリアが生成さ
れ、これにより屈折率変化が引き起こされる。
長１．４０μｍであり、この波長は非線形光導波路１を
成す半導体光増幅媒質の利得領域かつ非線形光導波路２
を成す半導体の吸収領域に設定されている。制御光は、
制御光入力ポート１２及び波長選択カプラ５を通過して
非線形光導波路１へ入射され、制御光が非線形光導波路
１中のキャリアを減少させることにより屈折率変化を引
き起こしながら制御光自身が増幅される。非線形光導波
路１を出射した制御光は、波長選択カプラ１６により制
御光遅延回路１０を経由させられた後、波長選択カプラ
１７を通過し、非線形光導波路２へ入射される。非線形
光導波路２では、制御光は吸収され、キャリアが生成さ
れ、これにより屈折率変化が引き起こされる。
【００３５】さらに、制御光遅延回路１０には、半導体
光導波路１５が挿入されている。これも、ＩｎＧａＡａ
ＰをコアとしＩｎＰをクラッドとする埋め込み型の半導
体光導波路であり、利得領域と吸収領域の境界である透
明波長が１．４０μｍとなるようにバイアス電流が印加
される。ここでは、制御光遅延回路１０による制御光パ
ルスの信号光に対する遅れは１０ｐｓとなるよう設定し
た。
光導波路１５が挿入されている。これも、ＩｎＧａＡａ
ＰをコアとしＩｎＰをクラッドとする埋め込み型の半導
体光導波路であり、利得領域と吸収領域の境界である透
明波長が１．４０μｍとなるようにバイアス電流が印加
される。ここでは、制御光遅延回路１０による制御光パ
ルスの信号光に対する遅れは１０ｐｓとなるよう設定し
た。
【００３６】他方、信号光は波長が１．５５μｍに設定
される。したがって、信号光は波長選択カプラ１６によ
って制御光遅延回路１０へ分岐されない。初期状態で
は、信号光は信号光出力ポート１３より出射されてい
る。制御光が入射されると、信号光は、まず、非線形光
導波路１での屈折率の増加による非線形位相シフトを受
ける。しかし、１０ｐｓの後、非線形光導波路１での屈
折率増加、非線形光導波路２での屈折率減少の影響をあ
わせて受けるようになり、トータルの非線形位相シフト
は再びゼロとなる。
される。したがって、信号光は波長選択カプラ１６によ
って制御光遅延回路１０へ分岐されない。初期状態で
は、信号光は信号光出力ポート１３より出射されてい
る。制御光が入射されると、信号光は、まず、非線形光
導波路１での屈折率の増加による非線形位相シフトを受
ける。しかし、１０ｐｓの後、非線形光導波路１での屈
折率増加、非線形光導波路２での屈折率減少の影響をあ
わせて受けるようになり、トータルの非線形位相シフト
は再びゼロとなる。
【００３７】さらに、この素子では、非線形光導波路１
５へのバイアス電流を変化させることによって非線形光
導波路２へ入射される制御光パルスエネルギーの大きさ
が調節可能である。すなわち、非線形光導波路１を出射
する制御光パルスよりも大きなエネルギーの制御光パル
スを非線形光導波路２に入射する必要がある場合には、
半導体光導波路１５のバイアス電流を増加させ制御光パ
ルスを増幅する。逆に、非線形光導波路１を出射する制
御光パルスよりも小さなエネルギーの制御光パルスを非
線形光導波路２に入射する必要がある場合には、半導体
光導波路１５のバイアス電流を減少させ制御光パルスを
部分的に吸収する。したがって、非線形光導波路１およ
び２での非線形位相シフトの和が完全にゼロとなるよう
調節される。非線形光導波路１での屈折率変化のみを受
けている１０ｐｓの間だけ、信号光の出力されるポート
は信号光出力ポート１４へ切り替わる。
５へのバイアス電流を変化させることによって非線形光
導波路２へ入射される制御光パルスエネルギーの大きさ
が調節可能である。すなわち、非線形光導波路１を出射
する制御光パルスよりも大きなエネルギーの制御光パル
スを非線形光導波路２に入射する必要がある場合には、
半導体光導波路１５のバイアス電流を増加させ制御光パ
ルスを増幅する。逆に、非線形光導波路１を出射する制
御光パルスよりも小さなエネルギーの制御光パルスを非
線形光導波路２に入射する必要がある場合には、半導体
光導波路１５のバイアス電流を減少させ制御光パルスを
部分的に吸収する。したがって、非線形光導波路１およ
び２での非線形位相シフトの和が完全にゼロとなるよう
調節される。非線形光導波路１での屈折率変化のみを受
けている１０ｐｓの間だけ、信号光の出力されるポート
は信号光出力ポート１４へ切り替わる。
【００３８】すなわち、非線形光導波路での屈折率変化
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンオフ動作が起こり、キャリ
ア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、制
御光が非線形光導波路１で増幅される作用を利用するた
め、素子に入射される制御光パルスエネルギーは０．５
ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現される。さら
に、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路２で吸収
され、素子を出射する信号光から制御光を分離する手段
も必要でない。
の緩和にはキャリア寿命程度の時間がかかるが、スイッ
チング動作は、非線形光導波路１及び２での屈折率変化
の立ち上がりでそれぞれオンオフ動作が起こり、キャリ
ア寿命で制限されない高速動作が実現される。また、制
御光が非線形光導波路１で増幅される作用を利用するた
め、素子に入射される制御光パルスエネルギーは０．５
ｐＪ程度となり、低エネルギー動作も実現される。さら
に、制御光パルスは、最終的に非線形光導波路２で吸収
され、素子を出射する信号光から制御光を分離する手段
も必要でない。
【００３９】以上、ＩｎＧａＡａＰをコアとしＩｎＰを
クラッドとする非線形光導波路を用いた光スイッチを例
にとって説明したが、本発明によれば、ＩｎＰ基板上に
形成しうるＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸
構造をコアとする場合、あるいはＧａＡｓ基板上に形成
しうる材料を用いた場合など他の材料から成る非線形光
導波路を用いた場合においても同様の効果がみられる。
この材料系に限定されない。また、ファイバから成る３
ｄＢカプラ及び波長選択カプラを用いてマッハ・ツエン
ダー干渉計を構成した光スイッチを例にとって説明した
が、本発明によれば、マッハ・ツエンダー干渉計をビー
ムスプリッタを用いて構成した場合、あるいは半導体基
板上にモノリシックに形成された光回路により構成した
場合など他の部品を用いて構成した場合においても同様
の効果がみられる。
クラッドとする非線形光導波路を用いた光スイッチを例
にとって説明したが、本発明によれば、ＩｎＰ基板上に
形成しうるＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸
構造をコアとする場合、あるいはＧａＡｓ基板上に形成
しうる材料を用いた場合など他の材料から成る非線形光
導波路を用いた場合においても同様の効果がみられる。
この材料系に限定されない。また、ファイバから成る３
ｄＢカプラ及び波長選択カプラを用いてマッハ・ツエン
ダー干渉計を構成した光スイッチを例にとって説明した
が、本発明によれば、マッハ・ツエンダー干渉計をビー
ムスプリッタを用いて構成した場合、あるいは半導体基
板上にモノリシックに形成された光回路により構成した
場合など他の部品を用いて構成した場合においても同様
の効果がみられる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光スイッ
チによれば、スイッチング時間１ｐｓオーダーの高速動
作、制御光パルスエネルギー１ｐＪ以下の低エネルギー
動作が可能となり、また信号光出射部に制御光を分離す
る手段は不要であり簡単な構成となる。
チによれば、スイッチング時間１ｐｓオーダーの高速動
作、制御光パルスエネルギー１ｐＪ以下の低エネルギー
動作が可能となり、また信号光出射部に制御光を分離す
る手段は不要であり簡単な構成となる。
【図１】本発明の第１の実施例による光スイッチを示す
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施例による光スイッチを示す
図である。
図である。
【図３】本発明の第３の実施例による光スイッチを示す
図である。
図である。
【図４】本発明の第４の実施例による光スイッチを示す
図である。
図である。
【図５】従来の光スイッチを示す図である。
１ 非線形光導波路 ２ 非線形光導波路 ３ ３ｄＢカプラ ４ ３ｄＢカプラ ５ 波長選択カプラ ６ 半波長板 ７ 偏光ビームスプリッタ ８ 偏光ビームスプリッタ ９ 半波長板 １０ 制御光遅延回路 １１ 信号光入力ポート １２ 制御光入力ポート １３ 信号光出力ポート １４ 信号光出力ポート １５ 半導体光導波路 １６ 波長選択カプラ １７ 波長選択カプラ ２１ 非線形光導波路 ２２ ３ｄＢカプラ ２３ ３ｄＢカプラ ２４ 波長選択カプラ ２５ 信号光入力ポート ２６ 制御光入力ポート ２７ 信号光出力ポート ２８ 信号光出力ポート
Claims (8)
- 【請求項１】 マッハ・ツエンダー型光回路を用いた光
スイッチにおいて、前記マッハ・ツエンダー型光回路の
一方のアームに挿入され、該一方のアームに制御光を入
射する制御光入射手段と、前記一方のアームに前記制御
光入射手段の後段に挿入され、前記制御光に対して利得
を示し前記制御光を入射されると屈折率変化を生じる媒
質で成る第１の光導波路と、前記一方のアームに前記第
１の光導波路の後段に挿入され、前記制御光を遅延させ
る制御光遅延回路と、前記一方のアームに前記制御光遅
延回路の後段に挿入され、前記制御光に対して吸収を示
し前記制御光を入射されると屈折率変化を生じる媒質で
成る第２の光導波路とを有することを特徴とする光スイ
ッチ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光スイッチにおいて、
前記第１の光導波路と前記制御光遅延回路との間に挿入
され、前記第１の光導波路の出力光から前記制御光を分
離し前記制御光遅延回路に与える分離手段を更に有する
ことを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の光スイッチにおいて、
前記分離手段は、前記第１の光導波路の出力光から前記
制御光を偏光の相違により分離する素子であることを特
徴とする光スイッチ。 - 【請求項４】 請求項２に記載の光スイッチにおいて、
前記分離手段は、波長選択カプラであることを特徴とす
る光スイッチ。 - 【請求項５】 マッハ・ツエンダー型光回路を用いた光
スイッチにおいて、前記マッハ・ツエンダー型光回路の
一方のアームに挿入され、該一方のアームに制御光を入
射する制御光入射手段と、前記一方のアームに前記制御
光入射手段の後段に挿入され、前記制御光に対して利得
を示し前記制御光を入射されると屈折率変化を生じる媒
質で成る第１の光導波路と、前記一方のアームに前記第
１の光導波路の後段に挿入され、前記制御光を遅延させ
る制御光遅延回路と、前記一方のアームに前記制御光遅
延回路の後段に挿入され、前記制御光に対して吸収を示
し前記制御光を入射されると屈折率変化を生じる媒質で
成る第２の光導波路とを有し、前記制御光遅延回路内に
バイアス電流を印加した半導体光導波路を挿入したこと
を特徴とする光スイッチ。 - 【請求項６】 請求項５に記載の光スイッチにおいて、
前記第１の光導波路と前記制御光遅延回路との間に挿入
され、前記第１の光導波路の出力光から前記制御光を分
離し前記制御光遅延回路に与える分離手段を更に有する
ことを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項７】 請求項６に記載の光スイッチにおいて、
前記分離手段は、前記第１の光導波路の出力光から前記
制御光を偏光の相違により分離する素子であることを特
徴とする光スイッチ。 - 【請求項８】 請求項６に記載の光スイッチにおいて、
前記分離手段は、波長選択カプラであることを特徴とす
る光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007024A JP2757914B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007024A JP2757914B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197447A JPH09197447A (ja) | 1997-07-31 |
| JP2757914B2 true JP2757914B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=11654482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8007024A Expired - Fee Related JP2757914B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757914B2 (ja) |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007024A patent/JP2757914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09197447A (ja) | 1997-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5535001A (en) | Symmetric Mach-Zehnder all-optical device | |
| JP2629624B2 (ja) | 全光スイッチ | |
| JP4961634B2 (ja) | 光ゲート装置 | |
| JP2004029811A (ja) | 導波型光クロスポイントスイッチ | |
| KR100471378B1 (ko) | 포화흡수체를 이용한 논리 소자 | |
| JP2757914B2 (ja) | 光スイッチ | |
| US6323992B1 (en) | Wavelength converter and wavelength conversion method | |
| JP3378376B2 (ja) | 光制御型半導体光スイッチ | |
| JP2806426B2 (ja) | 光スイッチ | |
| JP2001147409A (ja) | 光信号処理装置 | |
| JPH0659294A (ja) | 導波路形光スイッチ | |
| EP1314333B1 (en) | Integrated optical router and wavelength convertor matrix | |
| Ueda et al. | Nanosecond-scale hitless λ-switching of SOA-integrated electro-optically tunable RTF laser with+/-2.5-GHz dynamic frequency accuracy | |
| JP3276097B2 (ja) | 光リミッタ回路 | |
| JP3156684B2 (ja) | 光スイッチ | |
| JP2850955B2 (ja) | 光スイッチ | |
| US6498885B1 (en) | Semiconductor nonlinear waveguide and optical switch | |
| JP2809216B2 (ja) | 非線形光導波路 | |
| JP3159377B2 (ja) | 光スイッチ | |
| JP2654531B2 (ja) | 光制御光スイッチ | |
| JP2000347231A (ja) | 光ゲートスイッチ素子 | |
| Syvridis | All optical wavelength converters based on semiconductor optical amplifiers | |
| JP4728530B2 (ja) | 光集積デバイス | |
| JP2001109029A (ja) | 波長変換素子 | |
| JPH11119268A (ja) | 光スイッチ及びその消光比の向上方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980212 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080313 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |