JP3503858B2 - 導波路型光−光スイッチ - Google Patents
導波路型光−光スイッチInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御光により信号
光のスイッチングを直接制御する導波路型光−光スイッ
チに関する。なお、光−光スイッチは、構造が簡単で高
速動作が可能であるので、光信号処理装置において有用
である。 【０００２】 【従来の技術】従来の光−光スイッチとして使用されて
いる半導体光増幅器では、制御光により伝導帯と価電子
帯の電子数およびホール数（キャリア数）を変え、それ
により信号光の伝搬特性を変え、スイッチング動作を引
き起こす構造になっている。しかし、電子数およびホー
ル数の回復に要する時間は、材料固有の自然放出寿命お
よび非輻射再結合寿命により規定され、数ナノ秒であ
る。そのため、半導体光増幅器を用いた光−光スイッチ
は、高速で繰り返す光信号処理に適用することができな
かった。 【０００３】また、半導体光増幅器では、キャリア数の
変化による屈折率変化とゲイン変化が独立ではない。両
者の比は線幅増大係数αlwで示され、通常は20以下であ
る（N.Storkfelt, et al.,"Measurement of Carrier Li
fetime and Linewidth Enhancement Factor for 1.5-μ
m Ridge-waveguide Laser Amplifier",IEEE PhotonicTe
chnology Letters, vol.3, p.632, (1991))。そのた
め、屈折率変化に伴いゲインが大きく変化し、十分な消
光比をとることができなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来の半導体光増幅器
を用いた光−光スイッチでは、半導体のバンドのキャリ
ア（電子およびホール）数を制御光により変化させてい
るために、高速で繰り返す光信号を処理することができ
ない。また、屈折率の変化に伴いゲインが大きく変動す
る。 【０００５】本発明は、高い繰り返しレートのスイッチ
ングを可能にし、かつ高い消光比を得ることができる導
波路型光−光スイッチを提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の導波路型光−光
スイッチでは、第１量子準位と第２量子準位のエネルギ
ー差をＥ12、第２量子準位と第３量子準位のエネルギー
差をＥ23とした場合に、光子エネルギーＥ12の光を制御
光として用い、Ｅ12とＥ23の間の光子エネルギーＥS の
光を信号光として用いる。この制御光は、第１量子準位
の電子を第２量子準位に励起し、信号光に対する屈折率
を変えて信号光の伝搬状況を変化させる。 【０００７】ここで、サブバンド間遷移による吸収係数
を模式的に示す図１と、サブバンド間遷移による屈折率
を模式的に示す図２を参照して説明する。図中、ν12，
ν23，νS は、エネルギーＥ12，Ｅ23，ＥS の光の振動
数を表す。ただし、ここではＥ12＜Ｅ23として説明する
が、Ｅ12＞Ｅ23の場合についても同様である。図１(a)
および図２(a) は制御光非照射時であり、図１(b) およ
び図２(b) は制御光照射時である。点線は、第１量子
準位から第２量子準位への輻射遷移による量を示す。破
線は、第２量子準位から第３量子準位への輻射遷移に
よる量を示す。実線は、両者の和である。 【０００８】制御光照射により、キャリアが第１量子準
位から第２量子準位へ移るので、第１量子準位から第２
量子準位への遷移に対応する吸収係数や屈折率（絶対
値）は減少するが、第２量子準位から第３量子準位への
遷移に対応する吸収係数や屈折率（絶対値）は増大す
る。一方、吸収係数スペクトルは遷移の中心振動数に対
して対称であるが、屈折率スペクトルは中心振動数に対
して反対称である。ここで、ν12，ν23の間の振動数を
有するフォトンは、制御光照射による吸収係数の変化は
小さく、屈折率変化は大きくなる。信号光波長を適切に
選択すると、吸収係数変化をほとんど０にすることがで
きる。したがって、半導体光増幅器より桁違いに大きな
線幅増大係数αlwを実現することができる。これは、制
御光によるバンド間遷移では実現できない。 【０００９】また、制御光照射による屈折率変化は、サ
ブバンドの第１量子準位からサブバンドの第２量子準位
へのキャリア移動に基づく効果であり、数ピコ秒以下の
時間で制御光照射前の状態に戻る。したがって、 100Ｇ
bit/s 程度の高速動作が可能である。 【００１０】 【発明の実施の形態】 （第１の実施形態）図３は、本発明の導波路型光−光ス
イッチの第１の実施形態の断面構造を示す。図におい
て、導波路型光−光スイッチは、半導体基板１１、下部
クラッド層１２、多重量子井戸層１３、上部クラッド層
１４、リッジ部１５が積層された構成である。本実施形
態では、半導体基板１１としてＩnＰ 基板を用い、下部
クラッド層１２および上部クラッド層１４としてＩnＰ
を用いた。 【００１１】また、多重量子井戸層１３の構造は、 ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.0nm)／ Ｉn0.68Ｇa0.32Ａs0.7Ｐ0.3(0.935nm)／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(1.0nm)／ Ｉn0.68Ｇa0.32Ａs0.7Ｐ0.3(6.13nm)／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(1.0nm)／ Ｉn0.68Ｇa0.32Ａs0.7Ｐ0.3(0.935nm)／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.0nm) を基本構造として、それを70周期繰り返したものを使用
した。この多重量子井戸層のコンダクションバンドダイ
ヤグラムを図４に示す。 【００１２】図５は、第１の実施形態における多重量子
井戸層のサブバンド間エネルギーとサブバンド間の非輻
射緩和時間を示す。なお、これはフォトルミネッセンス
法を用いて計測したものである。多重量子井戸層には0.
41×1018／cm3 の濃度でＳi をドープし、ｎ型とした。
導波路長は30μｍとした。導波路の両端面には、反射率
0.1％以下になるような無反射コーティングを施した。
また、ストライプ幅は 1.5μｍとした。図に示すよう
に、第２サブバンドから第１サブバンドへの非輻射緩和
時間は 3.3ｐｓ、第３サブバンドから第２サブバンドへ
の非輻射緩和時間は 3.4ｐｓ、第３サブバンドから第１
サブバンドへの非輻射緩和時間は 3.9ｐｓであった。 【００１３】（第２の実施形態）本発明の導波路型光−
光スイッチの第２の実施形態の断面構造は、図３に示す
ものとほぼ同じである。ただし、多重量子井戸構造と導
波路長が異なっている。多重量子井戸層１３の構造は、 ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.25nm) ／ Ｉn0.53Ｇa0.47Ａs(5.5 nm) ／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.25nm) を基本構造として、それを70周期繰り返したものを使用
した。この多重量子井戸層のコンダクションバンドダイ
ヤグラムを図６に示す。 【００１４】図７は、第２の実施形態における多重量子
井戸層のサブバンド間エネルギーとサブバンド間の非輻
射緩和時間を示す。なお、これはフォトルミネッセンス
法を用いて計測したものである。多重量子井戸層には
0.4×1018／cm3 の濃度でＳi をドープし、ｎ型とし
た。導波路長は 200μｍとした。導波路の両端面には、
反射率 0.1％以下になるような無反射コーティングを施
した。また、ストライプ幅は 1.5μｍとした。図に示す
ように、第２サブバンドから第１サブバンドへの非輻射
緩和時間は 3.2ｐｓ、第３サブバンドから第２サブバン
ドへの非輻射緩和時間は 3.6ｐｓ、第３サブバンドから
第１サブバンドへの非輻射緩和時間は 4.0ｐｓであっ
た。 【００１５】図８は、第１の実施形態の導波路型光−光
スイッチを用いた光−光スイッチング装置の構成を示
す。ここでは、信号光の波長は 2.945μｍとし、制御光
の波長は 3.194μｍとした。図において、半導体ＤＦＢ
レーザ（ＬＤ）２１から出射された波長1.55μｍの連続
光は、アイソレータ２２を介して光パラメトリック共振
器２３に入射され、波長 2.945μｍの信号光に変換され
る。この信号光は、アッテネータ２４で光強度が調整さ
れてマッハツェンダ干渉計に入射される。マッハツェン
ダ干渉計の一方のアームにはアッテネータ２５と光遅延
素子２６が配置され、他方のアームには光カプラ２７と
本発明の導波路型光−光スイッチ２８が配置される。ア
ッテネータ２５は、両方のアームの減衰が同一になるよ
うに設定される。導波路型光−光スイッチ２８における
減衰は６dBであった。また、光遅延素子２６は、導波路
型光−光スイッチ２８に制御光が入射されていない状態
での信号光に対する両アームの位相差が０になるように
設定される。 【００１６】一方、カラーセンサレーザ（ＣＳＬ）２９
から出射された波長 1.532μｍの超短パルス光は、アイ
ソレータ３０を介して光パラメトリック共振器３１に入
射され、波長 3.194μｍの超短パルス光に変換される。
この超短パルス光は、平面光波回路３２で繰り返し 100
Ｇbit/s の光パルス列に多重化され、制御光に変換され
る。この制御光は、アッテネータ３３で光強度が調整さ
れ、マッハツェンダ干渉計の他方のアームに配置された
光カプラ２７を介して導波路型光−光スイッチ２８に入
射される。 【００１７】導波路型光−光スイッチ２８に制御光が入
射されていない状態では、マッハツェンダ干渉計で分配
された信号光は再び合波され、光バンドパスフィルタ３
４を通過してフォトディテクタ（ＰＤ）３５に入射され
る。一方、導波路型光−光スイッチ２８に制御光が入射
された状態では、信号光に対する屈折率が増加し、マッ
ハツェンダ干渉計で分配された信号光が再び合波される
ときに位相が互いに異なったものとなり、合波後の信号
光強度は減少する。これが、制御光パルスによる信号光
スイッチングの機構である。光バンドパスフィルタ３４
は、制御光を透過させないので、制御光パルスはフォト
ディテクタ（ＰＤ）３５に到達しない。ここで用いた導
波路型光−光スイッチ２８の線幅増大係数αlwは 180以
上であった。この導波路型光−光スイッチ２８の入射端
における制御光のピーク強度は10ＭＷ/cm2とし、信号光
強度は 100ｋＷ/cm2とした。 【００１８】図９は、フォトディテクタ３５で測定した
信号光強度の時間変化を示す。制御光（100Ｇbit/s）の
入射により信号光強度が減少し、スイッチングが行われ
ていることがわかる。本発明の導波路型光−光スイッチ
２８では、サブバンド間遷移に基づいて屈折率を変化さ
せているので、従来のバンド間遷移に基づいて屈折率を
変化させる素子に比べて、光励起後の状態の回復が高速
であるので、図に示すように繰り返しレートが高いスイ
ッチングが可能である。また、図では高い消光比を示し
ているが、これはサブバンド間遷移に基づいて屈折率を
変化させているので、吸収係数の変化がほとんどないた
めである。 【００１９】また、第２の実施形態の導波路型光−光ス
イッチを用いた光−光スイッチング装置では、信号光の
波長は 1.893μｍとし、制御光の波長は 2.673μｍとし
た。この波長の変更には、光パラメトリック共振器２
３，３１の動作条件を変更することにより容易に対応で
きる。信号光強度は 100ｋＷ/cm2とした。本実施形態で
は、制御光のピーク強度を25ＭＷ/cm2まで増加すると完
全なスイッチングが得られ、制御光の入射により信号光
は完全に消光した。また、そのときの線幅増大係数αlw
は1800以上であった。 【００２０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の導波路型
光−光スイッチは、多重量子井戸のサブバンド間遷移に
基づく屈折率変化を利用することにより、高い繰り返し
レートのスイッチングを可能にし、かつ高い消光比を得
ることができる。
光のスイッチングを直接制御する導波路型光−光スイッ
チに関する。なお、光−光スイッチは、構造が簡単で高
速動作が可能であるので、光信号処理装置において有用
である。 【０００２】 【従来の技術】従来の光−光スイッチとして使用されて
いる半導体光増幅器では、制御光により伝導帯と価電子
帯の電子数およびホール数（キャリア数）を変え、それ
により信号光の伝搬特性を変え、スイッチング動作を引
き起こす構造になっている。しかし、電子数およびホー
ル数の回復に要する時間は、材料固有の自然放出寿命お
よび非輻射再結合寿命により規定され、数ナノ秒であ
る。そのため、半導体光増幅器を用いた光−光スイッチ
は、高速で繰り返す光信号処理に適用することができな
かった。 【０００３】また、半導体光増幅器では、キャリア数の
変化による屈折率変化とゲイン変化が独立ではない。両
者の比は線幅増大係数αlwで示され、通常は20以下であ
る（N.Storkfelt, et al.,"Measurement of Carrier Li
fetime and Linewidth Enhancement Factor for 1.5-μ
m Ridge-waveguide Laser Amplifier",IEEE PhotonicTe
chnology Letters, vol.3, p.632, (1991))。そのた
め、屈折率変化に伴いゲインが大きく変化し、十分な消
光比をとることができなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来の半導体光増幅器
を用いた光−光スイッチでは、半導体のバンドのキャリ
ア（電子およびホール）数を制御光により変化させてい
るために、高速で繰り返す光信号を処理することができ
ない。また、屈折率の変化に伴いゲインが大きく変動す
る。 【０００５】本発明は、高い繰り返しレートのスイッチ
ングを可能にし、かつ高い消光比を得ることができる導
波路型光−光スイッチを提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の導波路型光−光
スイッチでは、第１量子準位と第２量子準位のエネルギ
ー差をＥ12、第２量子準位と第３量子準位のエネルギー
差をＥ23とした場合に、光子エネルギーＥ12の光を制御
光として用い、Ｅ12とＥ23の間の光子エネルギーＥS の
光を信号光として用いる。この制御光は、第１量子準位
の電子を第２量子準位に励起し、信号光に対する屈折率
を変えて信号光の伝搬状況を変化させる。 【０００７】ここで、サブバンド間遷移による吸収係数
を模式的に示す図１と、サブバンド間遷移による屈折率
を模式的に示す図２を参照して説明する。図中、ν12，
ν23，νS は、エネルギーＥ12，Ｅ23，ＥS の光の振動
数を表す。ただし、ここではＥ12＜Ｅ23として説明する
が、Ｅ12＞Ｅ23の場合についても同様である。図１(a)
および図２(a) は制御光非照射時であり、図１(b) およ
び図２(b) は制御光照射時である。点線は、第１量子
準位から第２量子準位への輻射遷移による量を示す。破
線は、第２量子準位から第３量子準位への輻射遷移に
よる量を示す。実線は、両者の和である。 【０００８】制御光照射により、キャリアが第１量子準
位から第２量子準位へ移るので、第１量子準位から第２
量子準位への遷移に対応する吸収係数や屈折率（絶対
値）は減少するが、第２量子準位から第３量子準位への
遷移に対応する吸収係数や屈折率（絶対値）は増大す
る。一方、吸収係数スペクトルは遷移の中心振動数に対
して対称であるが、屈折率スペクトルは中心振動数に対
して反対称である。ここで、ν12，ν23の間の振動数を
有するフォトンは、制御光照射による吸収係数の変化は
小さく、屈折率変化は大きくなる。信号光波長を適切に
選択すると、吸収係数変化をほとんど０にすることがで
きる。したがって、半導体光増幅器より桁違いに大きな
線幅増大係数αlwを実現することができる。これは、制
御光によるバンド間遷移では実現できない。 【０００９】また、制御光照射による屈折率変化は、サ
ブバンドの第１量子準位からサブバンドの第２量子準位
へのキャリア移動に基づく効果であり、数ピコ秒以下の
時間で制御光照射前の状態に戻る。したがって、 100Ｇ
bit/s 程度の高速動作が可能である。 【００１０】 【発明の実施の形態】 （第１の実施形態）図３は、本発明の導波路型光−光ス
イッチの第１の実施形態の断面構造を示す。図におい
て、導波路型光−光スイッチは、半導体基板１１、下部
クラッド層１２、多重量子井戸層１３、上部クラッド層
１４、リッジ部１５が積層された構成である。本実施形
態では、半導体基板１１としてＩnＰ 基板を用い、下部
クラッド層１２および上部クラッド層１４としてＩnＰ
を用いた。 【００１１】また、多重量子井戸層１３の構造は、 ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.0nm)／ Ｉn0.68Ｇa0.32Ａs0.7Ｐ0.3(0.935nm)／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(1.0nm)／ Ｉn0.68Ｇa0.32Ａs0.7Ｐ0.3(6.13nm)／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(1.0nm)／ Ｉn0.68Ｇa0.32Ａs0.7Ｐ0.3(0.935nm)／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.0nm) を基本構造として、それを70周期繰り返したものを使用
した。この多重量子井戸層のコンダクションバンドダイ
ヤグラムを図４に示す。 【００１２】図５は、第１の実施形態における多重量子
井戸層のサブバンド間エネルギーとサブバンド間の非輻
射緩和時間を示す。なお、これはフォトルミネッセンス
法を用いて計測したものである。多重量子井戸層には0.
41×1018／cm3 の濃度でＳi をドープし、ｎ型とした。
導波路長は30μｍとした。導波路の両端面には、反射率
0.1％以下になるような無反射コーティングを施した。
また、ストライプ幅は 1.5μｍとした。図に示すよう
に、第２サブバンドから第１サブバンドへの非輻射緩和
時間は 3.3ｐｓ、第３サブバンドから第２サブバンドへ
の非輻射緩和時間は 3.4ｐｓ、第３サブバンドから第１
サブバンドへの非輻射緩和時間は 3.9ｐｓであった。 【００１３】（第２の実施形態）本発明の導波路型光−
光スイッチの第２の実施形態の断面構造は、図３に示す
ものとほぼ同じである。ただし、多重量子井戸構造と導
波路長が異なっている。多重量子井戸層１３の構造は、 ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.25nm) ／ Ｉn0.53Ｇa0.47Ａs(5.5 nm) ／ ＡlＡs0.56Ｓb0.44(5.25nm) を基本構造として、それを70周期繰り返したものを使用
した。この多重量子井戸層のコンダクションバンドダイ
ヤグラムを図６に示す。 【００１４】図７は、第２の実施形態における多重量子
井戸層のサブバンド間エネルギーとサブバンド間の非輻
射緩和時間を示す。なお、これはフォトルミネッセンス
法を用いて計測したものである。多重量子井戸層には
0.4×1018／cm3 の濃度でＳi をドープし、ｎ型とし
た。導波路長は 200μｍとした。導波路の両端面には、
反射率 0.1％以下になるような無反射コーティングを施
した。また、ストライプ幅は 1.5μｍとした。図に示す
ように、第２サブバンドから第１サブバンドへの非輻射
緩和時間は 3.2ｐｓ、第３サブバンドから第２サブバン
ドへの非輻射緩和時間は 3.6ｐｓ、第３サブバンドから
第１サブバンドへの非輻射緩和時間は 4.0ｐｓであっ
た。 【００１５】図８は、第１の実施形態の導波路型光−光
スイッチを用いた光−光スイッチング装置の構成を示
す。ここでは、信号光の波長は 2.945μｍとし、制御光
の波長は 3.194μｍとした。図において、半導体ＤＦＢ
レーザ（ＬＤ）２１から出射された波長1.55μｍの連続
光は、アイソレータ２２を介して光パラメトリック共振
器２３に入射され、波長 2.945μｍの信号光に変換され
る。この信号光は、アッテネータ２４で光強度が調整さ
れてマッハツェンダ干渉計に入射される。マッハツェン
ダ干渉計の一方のアームにはアッテネータ２５と光遅延
素子２６が配置され、他方のアームには光カプラ２７と
本発明の導波路型光−光スイッチ２８が配置される。ア
ッテネータ２５は、両方のアームの減衰が同一になるよ
うに設定される。導波路型光−光スイッチ２８における
減衰は６dBであった。また、光遅延素子２６は、導波路
型光−光スイッチ２８に制御光が入射されていない状態
での信号光に対する両アームの位相差が０になるように
設定される。 【００１６】一方、カラーセンサレーザ（ＣＳＬ）２９
から出射された波長 1.532μｍの超短パルス光は、アイ
ソレータ３０を介して光パラメトリック共振器３１に入
射され、波長 3.194μｍの超短パルス光に変換される。
この超短パルス光は、平面光波回路３２で繰り返し 100
Ｇbit/s の光パルス列に多重化され、制御光に変換され
る。この制御光は、アッテネータ３３で光強度が調整さ
れ、マッハツェンダ干渉計の他方のアームに配置された
光カプラ２７を介して導波路型光−光スイッチ２８に入
射される。 【００１７】導波路型光−光スイッチ２８に制御光が入
射されていない状態では、マッハツェンダ干渉計で分配
された信号光は再び合波され、光バンドパスフィルタ３
４を通過してフォトディテクタ（ＰＤ）３５に入射され
る。一方、導波路型光−光スイッチ２８に制御光が入射
された状態では、信号光に対する屈折率が増加し、マッ
ハツェンダ干渉計で分配された信号光が再び合波される
ときに位相が互いに異なったものとなり、合波後の信号
光強度は減少する。これが、制御光パルスによる信号光
スイッチングの機構である。光バンドパスフィルタ３４
は、制御光を透過させないので、制御光パルスはフォト
ディテクタ（ＰＤ）３５に到達しない。ここで用いた導
波路型光−光スイッチ２８の線幅増大係数αlwは 180以
上であった。この導波路型光−光スイッチ２８の入射端
における制御光のピーク強度は10ＭＷ/cm2とし、信号光
強度は 100ｋＷ/cm2とした。 【００１８】図９は、フォトディテクタ３５で測定した
信号光強度の時間変化を示す。制御光（100Ｇbit/s）の
入射により信号光強度が減少し、スイッチングが行われ
ていることがわかる。本発明の導波路型光−光スイッチ
２８では、サブバンド間遷移に基づいて屈折率を変化さ
せているので、従来のバンド間遷移に基づいて屈折率を
変化させる素子に比べて、光励起後の状態の回復が高速
であるので、図に示すように繰り返しレートが高いスイ
ッチングが可能である。また、図では高い消光比を示し
ているが、これはサブバンド間遷移に基づいて屈折率を
変化させているので、吸収係数の変化がほとんどないた
めである。 【００１９】また、第２の実施形態の導波路型光−光ス
イッチを用いた光−光スイッチング装置では、信号光の
波長は 1.893μｍとし、制御光の波長は 2.673μｍとし
た。この波長の変更には、光パラメトリック共振器２
３，３１の動作条件を変更することにより容易に対応で
きる。信号光強度は 100ｋＷ/cm2とした。本実施形態で
は、制御光のピーク強度を25ＭＷ/cm2まで増加すると完
全なスイッチングが得られ、制御光の入射により信号光
は完全に消光した。また、そのときの線幅増大係数αlw
は1800以上であった。 【００２０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の導波路型
光−光スイッチは、多重量子井戸のサブバンド間遷移に
基づく屈折率変化を利用することにより、高い繰り返し
レートのスイッチングを可能にし、かつ高い消光比を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サブバンド間遷移による吸収係数を模式的に示
す図。 【図２】サブバンド間遷移による屈折率を模式的に示す
図。 【図３】本発明の導波路型光−光スイッチの第１の実施
形態の断面構造を示す図。 【図４】第１の実施形態における多重量子井戸層のコン
ダクションバンドダイヤグラム。 【図５】第１の実施形態における多重量子井戸層のサブ
バンド間エネルギーとサブバンド間の非輻射緩和時間を
示す図。 【図６】第２の実施形態における多重量子井戸層のコン
ダクションバンドダイヤグラム。 【図７】第２の実施形態における多重量子井戸層のサブ
バンド間エネルギーとサブバンド間の非輻射緩和時間を
示す図。 【図８】第１の実施形態の導波路型光−光スイッチを用
いた光−光スイッチング装置の構成を示すブロック図。 【図９】フォトディテクタ３５で測定した信号光強度の
時間変化を示す図。 【符号の説明】 １１ 半導体基板 １２ 下部クラッド層 １３ 多重量子井戸層 １４ 上部クラッド層 １５ リッジ部 ２１ 半導体ＤＦＢレーザ（ＬＤ） ２２，３０ アイソレータ ２３，３１ 光パラメトリック共振器 ２４，２５，３３ アッテネータ ２６ 光遅延素子 ２７ 光カプラ ２８ 導波路型光−光スイッチ ２９ カラーセンサレーザ（ＣＳＬ） ３２ 平面光波回路 ３４ 光バンドパスフィルタ ３５ フォトディテクタ（ＰＤ）
す図。 【図２】サブバンド間遷移による屈折率を模式的に示す
図。 【図３】本発明の導波路型光−光スイッチの第１の実施
形態の断面構造を示す図。 【図４】第１の実施形態における多重量子井戸層のコン
ダクションバンドダイヤグラム。 【図５】第１の実施形態における多重量子井戸層のサブ
バンド間エネルギーとサブバンド間の非輻射緩和時間を
示す図。 【図６】第２の実施形態における多重量子井戸層のコン
ダクションバンドダイヤグラム。 【図７】第２の実施形態における多重量子井戸層のサブ
バンド間エネルギーとサブバンド間の非輻射緩和時間を
示す図。 【図８】第１の実施形態の導波路型光−光スイッチを用
いた光−光スイッチング装置の構成を示すブロック図。 【図９】フォトディテクタ３５で測定した信号光強度の
時間変化を示す図。 【符号の説明】 １１ 半導体基板 １２ 下部クラッド層 １３ 多重量子井戸層 １４ 上部クラッド層 １５ リッジ部 ２１ 半導体ＤＦＢレーザ（ＬＤ） ２２，３０ アイソレータ ２３，３１ 光パラメトリック共振器 ２４，２５，３３ アッテネータ ２６ 光遅延素子 ２７ 光カプラ ２８ 導波路型光−光スイッチ ２９ カラーセンサレーザ（ＣＳＬ） ３２ 平面光波回路 ３４ 光バンドパスフィルタ ３５ フォトディテクタ（ＰＤ）
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平３−174522（ＪＰ，Ａ)
ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ
ＥＬＥＣＴＥＤ ＴＯＰＩＣＳ ＩＮ
ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ
Ｓ，1996年 ６月，ＮＯＬ．２，ＮＯ.
２，410−417
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/015
ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ)
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 伝導帯に３つ以上の量子準位を有し、フ
ェルミ準位が高くても伝導帯の第３量子準位の底には至
らないように電子が満たされた多重量子井戸からなるコ
アと、 前記伝導帯の第１量子準位から第２量子準位への遷移エ
ネルギーに等しい光子エネルギーを有する制御光を入射
する手段と、 前記伝導帯の第１量子準位から第２量子準位への遷移エ
ネルギーと、前記伝導帯の第２量子準位から第３量子準
位への遷移エネルギーとの間の光子エネルギーを有し、
前記制御光の入射による利得の変動が零またはほぼ零と
なる信号光を入射する手段とを備えたことを特徴とする
導波路型光−光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33120196A JP3503858B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 導波路型光−光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33120196A JP3503858B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 導波路型光−光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170877A JPH10170877A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3503858B2 true JP3503858B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=18241030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33120196A Expired - Fee Related JP3503858B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 導波路型光−光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3503858B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6812483B2 (en) | 2001-01-05 | 2004-11-02 | Japan Science And Technology Agency | Optical semiconductor element utilizing optical transition between ZnO heterostructure sub-bands |
| JP5164897B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2013-03-21 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 光フィルタ |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP33120196A patent/JP3503858B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＥＬＥＣＴＥＤ ＴＯＰＩＣＳ ＩＮ ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，１９９６年 ６月，ＮＯＬ．２，ＮＯ．２，４１０−４１７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10170877A (ja) | 1998-06-26 |
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