JP2813782B2 - 光集積回路 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ニューラルネットワーク装置に適用し得る
光集積回路に関する。
光集積回路に関する。
［従来の技術］ 従来、ニューラルネットワーク装置に適用し得る光集
積回路が提案されているが、複雑、大型化するなどの理
由で実用化し得るものではなかった。
積回路が提案されているが、複雑、大型化するなどの理
由で実用化し得るものではなかった。
よって、本発明は、ニューラルネットワーク装置に、
実用化し得るものとして容易に適用し得る、新規な光集
積回路を提案せんとするものである。
実用化し得るものとして容易に適用し得る、新規な光集
積回路を提案せんとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本願第１番目の発明による光集積回路は、透光性基
板と、その透光性基板の第１の主面上に１次元的また
は２次元的に配列され、且つメモリ機能を有する半導体
光スイッチ素子と、その半導体光スイッチ素子と近接し
て配され且つ電気的に並列または直列に接続されている
半導体受光素子とを有する複数の半導体光装置と、そ
れら複数の半導体光装置のそれぞれについて、その半導
体光装置の半導体光スイッチ素子に、透光性基板の第１
の主面と対向している第２の主面側の外部から、入力光
を、当該半導体光スイッチ素子から発光が出力光として
得られるように、透光性基板を通じて入射させる、透光
性基板の第２の主面上に設けられた窓を透光性基板とと
もに含む入力光入射手段と、複数の半導体光装置中の
一の半導体光装置と、そのまわりに配されている他の半
導体光装置とについて、一の半導体光装置の半導体光ス
イッチ素子から得られる出力光を、透光性基板を通じて
他の半導体光装置中の一部または全ての半導体受光素子
に入射させる、透光性基板の第２の主面上に設けられた
反射膜を透光性基板とともに含む出力光入射手段とを有
する。
板と、その透光性基板の第１の主面上に１次元的また
は２次元的に配列され、且つメモリ機能を有する半導体
光スイッチ素子と、その半導体光スイッチ素子と近接し
て配され且つ電気的に並列または直列に接続されている
半導体受光素子とを有する複数の半導体光装置と、そ
れら複数の半導体光装置のそれぞれについて、その半導
体光装置の半導体光スイッチ素子に、透光性基板の第１
の主面と対向している第２の主面側の外部から、入力光
を、当該半導体光スイッチ素子から発光が出力光として
得られるように、透光性基板を通じて入射させる、透光
性基板の第２の主面上に設けられた窓を透光性基板とと
もに含む入力光入射手段と、複数の半導体光装置中の
一の半導体光装置と、そのまわりに配されている他の半
導体光装置とについて、一の半導体光装置の半導体光ス
イッチ素子から得られる出力光を、透光性基板を通じて
他の半導体光装置中の一部または全ての半導体受光素子
に入射させる、透光性基板の第２の主面上に設けられた
反射膜を透光性基板とともに含む出力光入射手段とを有
する。
また、本願第２番目の発明による光集積回路は、本願
第１番目の発明による光集積回路において、複数の半導
体光装置中の一部または全ての半導体光装置のそれぞれ
について、その半導体光装置の半導体光スイッチ素子か
ら得られる出力光の一部を、自身の半導体光装置の半導
体受光素子にバイアス光として入射させる、透光性基板
の第２の主面上に設けられた他の反射膜を透光性基板と
ともに含む他の出力光入射手段を有する。
第１番目の発明による光集積回路において、複数の半導
体光装置中の一部または全ての半導体光装置のそれぞれ
について、その半導体光装置の半導体光スイッチ素子か
ら得られる出力光の一部を、自身の半導体光装置の半導
体受光素子にバイアス光として入射させる、透光性基板
の第２の主面上に設けられた他の反射膜を透光性基板と
ともに含む他の出力光入射手段を有する。
［作用・効果］ 本願第１番目の発明による光集積回路によれば、透光
性基板上に配列された複数の半導体光装置中の一の半導
体光装置（これを一般にUaとする）と、そのまわりに配
されている他の半導体光装置（一の半導体光装置Uaと最
も近く隣合った位置に配されている半導体光装置の外、
その半導体光装置を飛び越えた位置に配されている半導
体光装置も含む）（これを一般にUbとする）とについ
て、各半導体光装置の半導体光スイッチ素子を、半導体
受光素子と並列にまたは直列に接続し、所要の電源に接
続させている状態で、一の半導体光装置Uaの半導体光ス
イッチ素子に、透光性基板の第２の主面側の外部から、
入力光を、透光性基板の第２の主面上に設けられた窓を
投光性基板とともに含む入力光入射手段を介して、入射
させれば、その一の半導体光装置Uaの半導体光スイッチ
素子を、それから発光が出力光として得られるオン状態
にさせることができ、また、その一の半導体光装置Uaの
半導体光スイッチ素子から得られる出力光を、透光性基
板の第２の主面上に設けられた反射膜を透光性基板とと
もに含む出力光入射手段を介して、他の半導体光装置Ub
中の一部または全ての半導体光装置（これを一般にUb′
とする）の半導体受光素子に入射させ、その半導体光装
置Ub′の半導体受光素子を低い両端抵抗しか有しない状
態にさせることができる。
性基板上に配列された複数の半導体光装置中の一の半導
体光装置（これを一般にUaとする）と、そのまわりに配
されている他の半導体光装置（一の半導体光装置Uaと最
も近く隣合った位置に配されている半導体光装置の外、
その半導体光装置を飛び越えた位置に配されている半導
体光装置も含む）（これを一般にUbとする）とについ
て、各半導体光装置の半導体光スイッチ素子を、半導体
受光素子と並列にまたは直列に接続し、所要の電源に接
続させている状態で、一の半導体光装置Uaの半導体光ス
イッチ素子に、透光性基板の第２の主面側の外部から、
入力光を、透光性基板の第２の主面上に設けられた窓を
投光性基板とともに含む入力光入射手段を介して、入射
させれば、その一の半導体光装置Uaの半導体光スイッチ
素子を、それから発光が出力光として得られるオン状態
にさせることができ、また、その一の半導体光装置Uaの
半導体光スイッチ素子から得られる出力光を、透光性基
板の第２の主面上に設けられた反射膜を透光性基板とと
もに含む出力光入射手段を介して、他の半導体光装置Ub
中の一部または全ての半導体光装置（これを一般にUb′
とする）の半導体受光素子に入射させ、その半導体光装
置Ub′の半導体受光素子を低い両端抵抗しか有しない状
態にさせることができる。
このため、各半導体光装置の半導体受光素子が半導体
光スイッチ素子と並列に接続されている場合において、
半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出
射させているオン状態にあり、従って、その半導体光ス
イッチ素子に電流が比較的大きな値で流れている状態か
ら、半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子に、外部か
ら、入力光が、入力光入射手段を介して入射することに
よって、いままで、半導体光装置Ub′の半導体光スイッ
チ素子に流れていた電流が、半導体光装置Ub′の半導体
受光素子に流れ、よって、半導体光装置Ub′の半導体光
スイッチ素子にいままで流れている電流が十分小さな値
になるか流れなくなり、このため、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子をオン状態から出力光を出射させ
ていないオフ状態にさせることができる。
光スイッチ素子と並列に接続されている場合において、
半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出
射させているオン状態にあり、従って、その半導体光ス
イッチ素子に電流が比較的大きな値で流れている状態か
ら、半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子に、外部か
ら、入力光が、入力光入射手段を介して入射することに
よって、いままで、半導体光装置Ub′の半導体光スイッ
チ素子に流れていた電流が、半導体光装置Ub′の半導体
受光素子に流れ、よって、半導体光装置Ub′の半導体光
スイッチ素子にいままで流れている電流が十分小さな値
になるか流れなくなり、このため、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子をオン状態から出力光を出射させ
ていないオフ状態にさせることができる。
また、各半導体光装置の半導体受光素子が半導体光ス
イッチ素子と並列に接続されている場合において、半導
体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射さ
せていないオフ状態にあり、従ってその半導体光スイッ
チ素子に電流が十分小さな値で流れているかほとんど流
れていない状態から、半導体光装置Uaの半導体光スイッ
チ素子に、外部から、入力光が、入力光入射手段を介し
て入射しても、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素
子をオフ状態に保たせることができる。
イッチ素子と並列に接続されている場合において、半導
体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射さ
せていないオフ状態にあり、従ってその半導体光スイッ
チ素子に電流が十分小さな値で流れているかほとんど流
れていない状態から、半導体光装置Uaの半導体光スイッ
チ素子に、外部から、入力光が、入力光入射手段を介し
て入射しても、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素
子をオフ状態に保たせることができる。
また各半導体光装置の半導体受光素子が半導体光スイ
ッチ素子と直列に接続されている場合において、半導体
光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射して
いるオン状態にあり、従って、その半導体光スイッチ素
子に電流が比較的大きな値で流れている状態から、半導
体光装置Uaの半導体光スイッチ素子に、入力光が、入力
光入射手段を介して入射することによって、半導体光装
置Ub′の半導体光スイッチ素子に電流がいままで流れて
いたよりも大きな値で流れるので、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子からの出力光がいままで得られて
いたよりも高い強度で得られる。
ッチ素子と直列に接続されている場合において、半導体
光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射して
いるオン状態にあり、従って、その半導体光スイッチ素
子に電流が比較的大きな値で流れている状態から、半導
体光装置Uaの半導体光スイッチ素子に、入力光が、入力
光入射手段を介して入射することによって、半導体光装
置Ub′の半導体光スイッチ素子に電流がいままで流れて
いたよりも大きな値で流れるので、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子からの出力光がいままで得られて
いたよりも高い強度で得られる。
また、各半導体光装置の半導体受光素子が半導体光ス
イッチ素子と直列に接続されている場合において、半導
体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射さ
せていないオフ状態にあり、従って、その半導体光スイ
ッチ素子に電流が十分小さな値で流れているかほとんど
流れていない状態から、半導体光装置Uaの半導体光スイ
ッチ素子に、入力光が、入力光入射手段を介して入射し
ても、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子をオフ
状態に保たせることができる。
イッチ素子と直列に接続されている場合において、半導
体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射さ
せていないオフ状態にあり、従って、その半導体光スイ
ッチ素子に電流が十分小さな値で流れているかほとんど
流れていない状態から、半導体光装置Uaの半導体光スイ
ッチ素子に、入力光が、入力光入射手段を介して入射し
ても、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子をオフ
状態に保たせることができる。
以上のことから、本願第１番目の発明による光集積回
路によれば、複数の半導体光装置をニューラルネットに
おけるニューロンに相当しているプロセッサに対応させ
る態様で、ニューラルネットワーク装置に、実用化し得
且つ複雑な論理を得ることができるものとして容易に適
用させることができる。
路によれば、複数の半導体光装置をニューラルネットに
おけるニューロンに相当しているプロセッサに対応させ
る態様で、ニューラルネットワーク装置に、実用化し得
且つ複雑な論理を得ることができるものとして容易に適
用させることができる。
また、本願第２番目の発明による光集積回路は、本願
第１番目の発明による光集積回路において、複数の半導
体光装置中の一部または全ての半導体光装置のそれぞれ
について、その半導体光装置の半導体光スイッチ素子か
ら得られる出力光の一部を、自身の半導体光装置の半導
体受光素子にバイアス光として入射させる他の出力光入
射手段を有することを除いて、本願第１番目の発明によ
る光集積回路と同様の構成を有し、そして、半導体光装
置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射させてい
るオン状態にあるとき、半導体光装置Ub′の半導体光ス
イッチ素子からの出力光の一部を、他の出力光入射手段
を介して半導体光装置Ub′の半導体受光素子に、バイア
ス光として入射させることができるので、本願第１番目
の発明による光集積回路の場合と同様の作用・効果を得
ることができ、また、この場合、本願第１番目による光
集積回路について上位した半導体光装置Ub′の半導体光
スイッチ素子が出力光を出射させているオン状態から、
半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子に、入力光が、
入力光入射手段を介して入射する場合の動作を、効果的
に行わせることができる。
第１番目の発明による光集積回路において、複数の半導
体光装置中の一部または全ての半導体光装置のそれぞれ
について、その半導体光装置の半導体光スイッチ素子か
ら得られる出力光の一部を、自身の半導体光装置の半導
体受光素子にバイアス光として入射させる他の出力光入
射手段を有することを除いて、本願第１番目の発明によ
る光集積回路と同様の構成を有し、そして、半導体光装
置Ub′の半導体光スイッチ素子が出力光を出射させてい
るオン状態にあるとき、半導体光装置Ub′の半導体光ス
イッチ素子からの出力光の一部を、他の出力光入射手段
を介して半導体光装置Ub′の半導体受光素子に、バイア
ス光として入射させることができるので、本願第１番目
の発明による光集積回路の場合と同様の作用・効果を得
ることができ、また、この場合、本願第１番目による光
集積回路について上位した半導体光装置Ub′の半導体光
スイッチ素子が出力光を出射させているオン状態から、
半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子に、入力光が、
入力光入射手段を介して入射する場合の動作を、効果的
に行わせることができる。
［実施例］ 次に、第１及び第２図を伴って本発明による光集積回
路の実施例を述べよう。
路の実施例を述べよう。
第１及び第２図に示す本発明による光集積回路は次に
述べる構成を有する。
述べる構成を有する。
すなわち、後述する複数の半導体光装置Ｕの半導体光
スイッチ素子Ｓから得られる光に対して透光性を有する
透光性基板１を有し、そして、その透光性基板１の第１
の主面1a上に、複数の半導体光装置Ｕが、一の半導体光
装置Ｕと、その一の半導体光装置Ｕが配されている中心
点を中心とする六角形の６つの頂点位置に、他の６つの
半導体光装置Ｕが配されている関係が得られるように配
されている。
スイッチ素子Ｓから得られる光に対して透光性を有する
透光性基板１を有し、そして、その透光性基板１の第１
の主面1a上に、複数の半導体光装置Ｕが、一の半導体光
装置Ｕと、その一の半導体光装置Ｕが配されている中心
点を中心とする六角形の６つの頂点位置に、他の６つの
半導体光装置Ｕが配されている関係が得られるように配
されている。
この場合、各半導体光装置Ｕは、メモリ機能を有する
半導体光スイッチ素子Ｓと、この半導体光スイッチ素子
Ｓのまわりに近接して環状に配され且つ半導体光スイッ
チ素子Ｓと第３図に示すように並列にまたは第４図に示
すように直列に接続された半導体受光素子Ｒとを有す
る。
半導体光スイッチ素子Ｓと、この半導体光スイッチ素子
Ｓのまわりに近接して環状に配され且つ半導体光スイッ
チ素子Ｓと第３図に示すように並列にまたは第４図に示
すように直列に接続された半導体受光素子Ｒとを有す
る。
この場合、半導体光スイッチ素子Ｓとしては、第５図
に示す負性特性を呈する電流−電圧特性を有しているそ
れ自体は公知の例えばpnpn型を有する光サイリスタを用
い得る。
に示す負性特性を呈する電流−電圧特性を有しているそ
れ自体は公知の例えばpnpn型を有する光サイリスタを用
い得る。
また、半導体受光素子Ｓとしては、それ自体は公知の
pnpn型を有する光サイリスタを用い得る外、それ自体は
公知のフォトダイオード、フォトトランジスタを用い得
る。
pnpn型を有する光サイリスタを用い得る外、それ自体は
公知のフォトダイオード、フォトトランジスタを用い得
る。
また、透光性基板１の第１の主面1aと対向している第
２の主面1b上に、各半導体光装置Ｕの半導体光スイッチ
素子Ｓを透光性基板１の厚さを通じて外部に臨ませる窓
Ｗを残すように反射膜２が設けられている。
２の主面1b上に、各半導体光装置Ｕの半導体光スイッチ
素子Ｓを透光性基板１の厚さを通じて外部に臨ませる窓
Ｗを残すように反射膜２が設けられている。
この場合、各半導体光装置Ｕに対する透光性基板１の
第２の主面1b上の窓Ｗは、各半導体光装置Ｕの半導体光
スイッチ素子Ｓに、透光性基板１の第２の主面1b側の外
部から、入力光L1を、その半導体光スイッチ素子Ｓから
発光が出力光L2として得られるように、透光性基板１を
通じて入射させる、入力光入射手段を透光性基板１とと
もに構成している。また、透光性基板１の第２の主面1b
上に設けられた反射膜２は、複数の半導体光装置中の一
の半導体光装置の半導体光スイッチ素子Ｓから出力され
る出力光L2を、透光性基板１を通じて他の半導体光装置
の一部または全ての半導体受光素子Ｒに入射させる、出
力光入射手段を透光性基板１とともに構成している。
第２の主面1b上の窓Ｗは、各半導体光装置Ｕの半導体光
スイッチ素子Ｓに、透光性基板１の第２の主面1b側の外
部から、入力光L1を、その半導体光スイッチ素子Ｓから
発光が出力光L2として得られるように、透光性基板１を
通じて入射させる、入力光入射手段を透光性基板１とと
もに構成している。また、透光性基板１の第２の主面1b
上に設けられた反射膜２は、複数の半導体光装置中の一
の半導体光装置の半導体光スイッチ素子Ｓから出力され
る出力光L2を、透光性基板１を通じて他の半導体光装置
の一部または全ての半導体受光素子Ｒに入射させる、出
力光入射手段を透光性基板１とともに構成している。
以上が、本発明による光集積回路の実施例の構成であ
る。
る。
このような構成を有する本発明による光集積回路によ
れば、複数の半導体光装置Ｕ中の一の半導体装置（これ
を一般にUaとする）と、そのまわりに配されている他の
半導体光装置（これを一般にUbとする）とについて、各
半導体光装置Ｕの半導体光スイッチ素子Ｓを、半導体受
光素子Ｒと第３図に示すように並列にまたは第４図に示
すように直列に接続し、必要に応じて負荷抵抗３を通じ
て所要の電源４に接続させている状態で、一の半導体光
装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓに、透光性基板１の主
面1b側の外部から、入力光L1を、窓Ｗを含む透光性基板
１とともに含む入力光入射手段を介して、入射させれ
ば、その一の半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
の電流−電圧特性の最大電圧極値が、半導体光スイッチ
素子Ｓの負荷線を横切らない関係に小さくなることか
ら、その半導体光スイッチ素子Ｓを、それから発光が出
力光L2として得られるオン状態にさせることができ、ま
た、その一の半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
から得られる出力光L2を、反射膜２を透光性基板１とと
もに含む出力光入射手段を介して、他の半導体光装置Ub
中の一部または全て（図においては一部）の半導体光装
置（これを一般にUb′とする）の半導体受光素子Ｒに入
射させ、その半導体光装置Ub′の半導体受光素子Ｒを低
い両端抵抗しか有しない状態にさせることができる。
れば、複数の半導体光装置Ｕ中の一の半導体装置（これ
を一般にUaとする）と、そのまわりに配されている他の
半導体光装置（これを一般にUbとする）とについて、各
半導体光装置Ｕの半導体光スイッチ素子Ｓを、半導体受
光素子Ｒと第３図に示すように並列にまたは第４図に示
すように直列に接続し、必要に応じて負荷抵抗３を通じ
て所要の電源４に接続させている状態で、一の半導体光
装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓに、透光性基板１の主
面1b側の外部から、入力光L1を、窓Ｗを含む透光性基板
１とともに含む入力光入射手段を介して、入射させれ
ば、その一の半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
の電流−電圧特性の最大電圧極値が、半導体光スイッチ
素子Ｓの負荷線を横切らない関係に小さくなることか
ら、その半導体光スイッチ素子Ｓを、それから発光が出
力光L2として得られるオン状態にさせることができ、ま
た、その一の半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
から得られる出力光L2を、反射膜２を透光性基板１とと
もに含む出力光入射手段を介して、他の半導体光装置Ub
中の一部または全て（図においては一部）の半導体光装
置（これを一般にUb′とする）の半導体受光素子Ｒに入
射させ、その半導体光装置Ub′の半導体受光素子Ｒを低
い両端抵抗しか有しない状態にさせることができる。
このため、各半導体光装置Ｕの半導体受光素子Ｒが半
導体光スイッチ素子Ｓと第３図に示すように並列に接続
されている場合において、半導体光装置Ub′の半導体光
スイッチ素子Ｓが出力光L2を出射させているオン状態に
あり、従って、その半導体光スイッチ素子Ｓに電流が比
較的大きな値で流れている状態（第４図において動作点
Ｂで動作している）から、半導体光装置Uaの半導体光ス
イッチ素子Ｓに、入力光L1が、入力光入射手段を介して
入射することによって、いままで、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子Ｓに流れていた電流が、半導体光
装置Ub′の半導体受光素子Ｒに流れ、よって、半導体光
装置Ub′の半導体光スイッチＳにいままで流れていた電
流が十分小さな値になるか流れなくなり、このため、半
導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓをオン状態か
ら出力光L2を出射させていないオフ状態（第５図におい
て動作点Ａで動作している）にさせることができる。
導体光スイッチ素子Ｓと第３図に示すように並列に接続
されている場合において、半導体光装置Ub′の半導体光
スイッチ素子Ｓが出力光L2を出射させているオン状態に
あり、従って、その半導体光スイッチ素子Ｓに電流が比
較的大きな値で流れている状態（第４図において動作点
Ｂで動作している）から、半導体光装置Uaの半導体光ス
イッチ素子Ｓに、入力光L1が、入力光入射手段を介して
入射することによって、いままで、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子Ｓに流れていた電流が、半導体光
装置Ub′の半導体受光素子Ｒに流れ、よって、半導体光
装置Ub′の半導体光スイッチＳにいままで流れていた電
流が十分小さな値になるか流れなくなり、このため、半
導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓをオン状態か
ら出力光L2を出射させていないオフ状態（第５図におい
て動作点Ａで動作している）にさせることができる。
また、各半導体光装置Ｕの半導体受光素子Ｒが半導体
光スイッチ素子Ｓと第３図に示すように並列に接続され
ている場合において、半導体光装置Ub′の半導体光スイ
ッチＳが出力光L2を出射させていないオフ状態にあり、
従ってその半導体光スイッチ素子Ｓに電流が十分小さな
値流れているかほとんど流れていない状態（第５図にお
い動作点Ａで動作している）から、半導体光装置Uaの半
導体光スイッチ素子Ｓに＜入力光L1が、入力光入射手段
を介して入射しても、半導体光装置Ub′の半導体光スイ
ッチ素子Ｓをオフ状態に保たせることができる。
光スイッチ素子Ｓと第３図に示すように並列に接続され
ている場合において、半導体光装置Ub′の半導体光スイ
ッチＳが出力光L2を出射させていないオフ状態にあり、
従ってその半導体光スイッチ素子Ｓに電流が十分小さな
値流れているかほとんど流れていない状態（第５図にお
い動作点Ａで動作している）から、半導体光装置Uaの半
導体光スイッチ素子Ｓに＜入力光L1が、入力光入射手段
を介して入射しても、半導体光装置Ub′の半導体光スイ
ッチ素子Ｓをオフ状態に保たせることができる。
また各半導体光装置Ｕの半導体受光素子Ｒが半導体光
スイッチ素子Ｓと第４図に示すように直列に接続されて
いる場合において、半導体光装置Ub′の半導体光スイッ
チＳが出力光L2を出射しているオン状態（第５図におい
て動作点Ｂで動作している）にあり、従って、その半導
体光スイッチ素子Ｓに電流が比較的大きな値で流れてい
る状態から、半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
に、入力光L1が、入力光入射手段を介して入射すること
によって、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓ
に電流がいままで流れていたよりも大きな値で流れるの
で、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子からの出
力光L2がいままで得られていたよりも高い強度で得られ
る。
スイッチ素子Ｓと第４図に示すように直列に接続されて
いる場合において、半導体光装置Ub′の半導体光スイッ
チＳが出力光L2を出射しているオン状態（第５図におい
て動作点Ｂで動作している）にあり、従って、その半導
体光スイッチ素子Ｓに電流が比較的大きな値で流れてい
る状態から、半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
に、入力光L1が、入力光入射手段を介して入射すること
によって、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓ
に電流がいままで流れていたよりも大きな値で流れるの
で、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子からの出
力光L2がいままで得られていたよりも高い強度で得られ
る。
また、各半導体光装置Ｕの半導体受光素子Ｒが半導体
光スイッチ素子Ｓと第４図に示すように直列に接続され
ている場合において、半導体光装置Ub′の半導体光スイ
ッチ素子Ｓが出力光L2を出射させていないオフ状態（第
５図において動作点Ａで動作している）にあり、従っ
て、その半導体光スイッチ素子Ｓに電流が十分小さな値
で流れているかほとんど流れていない状態から、半導体
光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓに、入力光L1が、入
力光入射手段を介して入射しても、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子Ｓをオフ状態に保たせることがで
きる。
光スイッチ素子Ｓと第４図に示すように直列に接続され
ている場合において、半導体光装置Ub′の半導体光スイ
ッチ素子Ｓが出力光L2を出射させていないオフ状態（第
５図において動作点Ａで動作している）にあり、従っ
て、その半導体光スイッチ素子Ｓに電流が十分小さな値
で流れているかほとんど流れていない状態から、半導体
光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓに、入力光L1が、入
力光入射手段を介して入射しても、半導体光装置Ub′の
半導体光スイッチ素子Ｓをオフ状態に保たせることがで
きる。
以上のことから、第１及び第２図に示す本発明による
光集積回路によれば、複数の半導体光装置Ｕをニューラ
ルネットにおけるニューロンに相当しているプロセッサ
に対応させる態様で、ニューラルネットワーク装置に、
実用化し得るものとして容易に適用させることができ
る。
光集積回路によれば、複数の半導体光装置Ｕをニューラ
ルネットにおけるニューロンに相当しているプロセッサ
に対応させる態様で、ニューラルネットワーク装置に、
実用化し得るものとして容易に適用させることができ
る。
なお、上述においては、本発明の一例を示したに留ま
り、図示詳細説明は省略するが、複数の半導体光装置Ｕ
中の一部または全ての半導体光装置Ubのそれぞれについ
て、その半導体光装置Ubの半導体光スイッチ素子Ｓから
得られる出力光の一部を、自身の半導体光装置Ubの半導
体受光素子Ｒにバイアス光として入射させる、透光性基
板１の第２の主面上に設けられた他の反射膜を透光性基
板１とともに含む他の出力光入射手段を有することを除
いて、第１及び第２図で上述した本発明による光集積回
路と同様の構成を有するものとすることもでき、しかる
ときは、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓが
出力光を出射させているオン状態にあるとき、半導体光
装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓからの出力光の一部
を、他の出力光入射手段を介して半導体光装置Ub′の半
導体受光素子Ｒに、バイアス光として入射させることが
できるので、第１及び第２図で上述した本発明による光
集積回路の場合と同様の作用・効果を得ることができ、
また、この場合、第１及び第２図で上述した光集積回路
について上述した半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ
素子Ｓが出力光を出射させているオン状態から、半導体
光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓに入力光が入射す
る場合の動作を、効果的に行わせることができる。
り、図示詳細説明は省略するが、複数の半導体光装置Ｕ
中の一部または全ての半導体光装置Ubのそれぞれについ
て、その半導体光装置Ubの半導体光スイッチ素子Ｓから
得られる出力光の一部を、自身の半導体光装置Ubの半導
体受光素子Ｒにバイアス光として入射させる、透光性基
板１の第２の主面上に設けられた他の反射膜を透光性基
板１とともに含む他の出力光入射手段を有することを除
いて、第１及び第２図で上述した本発明による光集積回
路と同様の構成を有するものとすることもでき、しかる
ときは、半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓが
出力光を出射させているオン状態にあるとき、半導体光
装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓからの出力光の一部
を、他の出力光入射手段を介して半導体光装置Ub′の半
導体受光素子Ｒに、バイアス光として入射させることが
できるので、第１及び第２図で上述した本発明による光
集積回路の場合と同様の作用・効果を得ることができ、
また、この場合、第１及び第２図で上述した光集積回路
について上述した半導体光装置Ub′の半導体光スイッチ
素子Ｓが出力光を出射させているオン状態から、半導体
光装置Ub′の半導体光スイッチ素子Ｓに入力光が入射す
る場合の動作を、効果的に行わせることができる。
また、第６図に示すように、窓Ｗの内側に反射防止用
膜４を設け、半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
からの出力光が不必要に自己の半導体光装置Uaまたは他
の所望とせざる半導体光装置Ubに入射したりしないよう
にすることもできる。
膜４を設け、半導体光装置Uaの半導体光スイッチ素子Ｓ
からの出力光が不必要に自己の半導体光装置Uaまたは他
の所望とせざる半導体光装置Ubに入射したりしないよう
にすることもできる。
さらに、上述においては、出力光入射手段を含む反射
膜２が、透光性基板１の平らな主面1bに形成されている
として、それらが平らなミラーを形成している場合につ
いて述べたが、出力光入射手段を、第７図に示すように
凸面ミラーを形成しているものとしたり、第８図に示す
ように凹面ミラーを形成しているものとしたりし、半導
体層素Uaの半導体光スイッチ素子Ｓからの出力光L2を所
定の位置の半導体光装置Ubの半導体受光素子Ｒに選択的
に入射させるようにしたり、所望の位置の半導体光装置
Ubに出力光L2を高いまたは低い強度で入射させるように
したりさせることもできる。
膜２が、透光性基板１の平らな主面1bに形成されている
として、それらが平らなミラーを形成している場合につ
いて述べたが、出力光入射手段を、第７図に示すように
凸面ミラーを形成しているものとしたり、第８図に示す
ように凹面ミラーを形成しているものとしたりし、半導
体層素Uaの半導体光スイッチ素子Ｓからの出力光L2を所
定の位置の半導体光装置Ubの半導体受光素子Ｒに選択的
に入射させるようにしたり、所望の位置の半導体光装置
Ubに出力光L2を高いまたは低い強度で入射させるように
したりさせることもできる。
その他、本発明の精神を脱することなしに、種々の変
形、変更をなし得るであろう。
形、変更をなし得るであろう。
第１図及び第２図は、本発明による光集積回路の実施例
を示す略線的平面図、及びその２−２線上の断面図であ
る。 第３図及び第４図は、第１及び第２図に示す本発明によ
る光集積回路の各半導体光装置における半導体光スイッ
チ素子と半導体受光素子との電気的な接続関係を示す図
である。 第５図は、第１及び第２図に示す本発明による光集積回
路の各半導体光装置における半導体光スイッチ素子とし
て用い得る光サイリスタの電流−電圧特性を示す図であ
る。 第６図、第７図及び第８図は、本発明による光集積回路
の他の実施例を示す一部の略線的断面図である。
を示す略線的平面図、及びその２−２線上の断面図であ
る。 第３図及び第４図は、第１及び第２図に示す本発明によ
る光集積回路の各半導体光装置における半導体光スイッ
チ素子と半導体受光素子との電気的な接続関係を示す図
である。 第５図は、第１及び第２図に示す本発明による光集積回
路の各半導体光装置における半導体光スイッチ素子とし
て用い得る光サイリスタの電流−電圧特性を示す図であ
る。 第６図、第７図及び第８図は、本発明による光集積回路
の他の実施例を示す一部の略線的断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 研一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 川上 弥 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−79774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−260178（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−51713（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 27/14 - 27/15
Claims (2)
- 【請求項１】透光性基板と、 該透光性基板の第１の主面上に１次元的または２次元的
に配列され、且つメモリ機能を有する半導体光スイッチ
素子と、それと近接して配され且つ電気的に並列または
直列に接続されている半導体受光素子とを有する複数の
半導体光装置と、 上記複数の半導体光装置のそれぞれについて、その半導
体光装置の半導体光スイッチ素子に、上記透光性基板の
第１の主面と対向している第２の主面側の外部から、入
力光を、当該半導体光スイッチ素子から発光が出力光と
して得られるように、上記透光性基板を通じて入射させ
る、上記透光性基板の第２の主面上に設けられた窓を上
記透光性基板とともに含む入力光入射手段と、 上記複数の半導体光装置中の一の半導体光装置と、その
まわりに配されている他の半導体光装置とについて、上
記一の半導体光装置の半導体光スイッチ素子から得られ
る上記出力光を、上記透光性基板を通じて上記他の半導
体光装置の一部または全ての半導体受光素子に入射させ
る、上記透光性基板の第２の主面上に設けられた反射膜
を上記透光性基板とともに含む出力光入射手段とを有す
ることを特徴とする光集積回路。 - 【請求項２】透光性基板と、 該透光性基板の第１の主面上に１次元的または２次元的
に配列され、且つメモリ機能を有する半導体光スイッチ
素子と、それと近接して配され且つ電気的に並列または
直列に接続されている半導体受光素子とを有する複数の
半導体光装置と、 上記複数の半導体光装置のそれぞれについて、その半導
体光装置の半導体光スイッチ素子に、上記透光性基板の
第１の主面と対向している第２の主側面側の外部から、
入力光を、当該半導体光スイッチ素子から発光が出力光
として得られるように、上記透光性基板を通じて入射さ
せる、上記透光性基板の第２の主面上に設けられた窓を
上記透光性基板とともに含む入力光入射手段と、 上記複数の半導体光装置中の一の半導体光装置と、その
まわりに配されている他の半導体光装置とについて、上
記一の半導体光装置の半導体光スイッチ素子から得られ
る上記出力光を、上記透光性基板を通じて上記他の半導
体光装置の一部または全ての半導体受光素子に入射させ
る、上記透光性基板の第２の主面上に設けられた反射膜
を上記透光性基板とともに含む出力光入射手段と、 上記複数の半導体光装置中の一部または全ての半導体光
装置のそれぞれについて、その半導体光装置の半導体光
スイッチ素子から得られる上記出力光の一部を、自身の
半導体光装置の半導体受光素子にバイアス光として入射
させる、上記透光性基板の第２の主面上に設けられた他
の反射膜を上記透光性基板とともに含む他の出力光入射
手段とを有することを特徴とする光集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6744790A JP2813782B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 光集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6744790A JP2813782B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 光集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03268352A JPH03268352A (ja) | 1991-11-29 |
| JP2813782B2 true JP2813782B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=13345191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6744790A Expired - Lifetime JP2813782B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 光集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813782B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6079774A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光集積回路 |
| JPS60260178A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光集積回路装置 |
| JPH0251713A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ニューラルコンピュータ |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP6744790A patent/JP2813782B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03268352A (ja) | 1991-11-29 |
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