JP4449652B2 - Optical switch circuit - Google Patents

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

本発明は、光スイッチ回路に関し、光出力が現在の光入力だけでなく過去の光入力の履歴に依存する光スイッチ回路に関する。   The present invention relates to an optical switch circuit, and more particularly to an optical switch circuit whose optical output depends not only on the current optical input but also on the past optical input history.

2次元フォトニック結晶をプラットフォームとする平面光回路において、導波路と共振器の結合系は、数波長程度の面積で機能性を実現できることが示唆されており、超小型光回路を構成する上で注目すべき光回路構成である。   In a planar optical circuit using a two-dimensional photonic crystal as a platform, it has been suggested that the coupling system of a waveguide and a resonator can realize functionality in an area of several wavelengths. It is a remarkable optical circuit configuration.

図1に示すように、2次元フォトニック結晶1上に1本の導波路2を設け、導波路2に隣接して1つの共振器3を配置した構造は、共振器の共鳴波長において信号光を平面回路から取り出すドロップフィルタとなる(例えば非特許文献1参照。)。また、光吸収の生じる波長の外部光(制御光)を直接2次元フォトニック結晶に照射することで共振器の共鳴波長を操作することにより、制御光で信号光を制御する光スイッチ回路を構成することが可能である(例えば非特許文献2参照。)。   As shown in FIG. 1, a structure in which one waveguide 2 is provided on a two-dimensional photonic crystal 1 and one resonator 3 is disposed adjacent to the waveguide 2 is a signal light at the resonance wavelength of the resonator. Is a drop filter for taking out the signal from the planar circuit (see, for example, Non-Patent Document 1). In addition, an optical switch circuit that controls the signal light with the control light is configured by directly irradiating the two-dimensional photonic crystal with external light (control light) having a wavelength that causes light absorption to manipulate the resonance wavelength of the resonator. (For example, refer nonpatent literature 2).

また、非特許文献3には、フォトニック結晶上の1点欠陥を中心とし、この1点欠陥に隣接する6個の空気穴を1点欠陥から離すように放射状に幅寄せするとともに、径を小さくして共振器を構成することが記載され、非特許文献4には、共振器のQ値を制御することが記載されている。また、非特許文献5,6には、導波路の構造が記載されている。
S.Noda,et al Nature 407,608(2000) W.Kunishi,et al International symposium on photonic and electromagnetic crystal structures VPECS−V,243(2004) H.Y.Ryu,et al Applied Physics Letters.83,4294(2003) 三木他、2003年春季応用物理学会予稿集 第三分冊,1138(2003)29a−YN−7 A.Shinya,et al proceedings of SPIE,5000,104,(2003) A.Shinya,et al proceedings of SPIE,5000,125,(2003)
In Non-Patent Document 3, centering on a single point defect on the photonic crystal, the six air holes adjacent to the single point defect are radially narrowed away from the single point defect, and the diameter is increased. It is described that the resonator is configured to be small, and Non-Patent Document 4 describes that the Q value of the resonator is controlled. Non-Patent Documents 5 and 6 describe the structure of a waveguide.
S. Noda, et al Nature 407, 608 (2000) W. Kunishi, et al International Symposium on photonic and electromagnetic crystal structures VPECS-V, 243 (2004) H. Y. Ryu, et al Applied Physics Letters. 83, 4294 (2003) Miki et al., 2003 Spring Japan Society of Applied Physics, 3rd volume, 1138 (2003) 29a-YN-7 A. Shinya, et al processings of SPIE, 5000, 104, (2003) A. Shinya, et al processings of SPIE, 5000, 125, (2003)

非特許文献1に記載の構造では、信号光は平面回路から面外への取り出しである。また、非特許文献2に記載の光制御の光スイッチ回路も、平面回路から面外への光取り出しのスイッチングとなり、平面回路面外からの制御光の照射が必要となるため、将来の超小型・高集積化が困難となるという問題があった。   In the structure described in Non-Patent Document 1, the signal light is extracted out of the plane from the planar circuit. Further, the optical control optical switch circuit described in Non-Patent Document 2 also performs switching of light extraction from the planar circuit to the out-of-plane, and it is necessary to irradiate the control light from the outside of the planar circuit. -There was a problem that high integration was difficult.

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、2次元フォトニック結晶面内で信号処理が可能で高集積化が可能となり、低い光パワーで動作することができる光スイッチ回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an optical switch circuit capable of signal processing within a two-dimensional photonic crystal plane, enabling high integration, and operating with low optical power. For the purpose.

図2は本発明の第1の原理構成図を示す。請求項1に記載の発明は、2次元フォトニック結晶(4)上に構成された一対の導波路(5,6)と、前記一対の導波路(5,6)の間に配置されたフォトニック結晶の共振器(7)で構成された共鳴トンネルフィルタを有し、
前記共振器(7)に共鳴する信号光及び制御光を前記一対の導波路(5,6)の一方から入力して他方から取り出し、前記信号光を前記制御光で変調する光スイッチ回路であって、
前記共鳴トンネルフィルタは、第1、第2の共鳴波長を持ち、
前記第1の共鳴波長を前記信号光に割り当て、
前記第2の共鳴波長を前記制御光に割り当てたことにより、
信号光および制御光は2次元フォトニック結晶面内を伝播し2次元フォトニック結晶面内で様々な信号処理が可能で高集積化が可能となり、低い光パワーで光スイッチングに必要な非線形現象を発生させることができ、低い光パワーで動作することができる。
FIG. 2 shows a first principle configuration diagram of the present invention. According to the first aspect of the present invention, a pair of waveguides (5, 6) configured on the two-dimensional photonic crystal (4) and a photo disposed between the pair of waveguides (5, 6) are provided. A resonant tunneling filter composed of a nicked crystal resonator (7);
An optical switch circuit that inputs signal light and control light that resonates with the resonator (7) from one of the pair of waveguides (5, 6) and extracts the signal light from the other, and modulates the signal light with the control light. And
The resonant tunneling filter has first and second resonant wavelengths;
Assigning the first resonance wavelength to the signal light;
By assigning the second resonance wavelength to the control light ,
The signal light and control light Ri Do allow various signal processing can be highly integrated in two dimensions propagates photonic crystal plane in the two-dimensional photonic crystal surface, nonlinear required optical switching with a low optical power can be generated a phenomenon, Ru can operate at low optical power.

図3は本発明の第2の原理構成図を示す。請求項2に記載の発明は、2次元フォトニック結晶(10)上に構成された第1、第2の一対の導波路(11,12,13,14)と、前記第1の一対の導波路の間に配置され、かつ、前記第2の一対の導波路の間に配置されたフォトニック結晶の共振器(15)で構成された共鳴トンネルフィルタを有し、
前記共振器(15)に共鳴する信号光を前記第1の一対の導波路(11,12)の一方から入力して他方から取り出し、かつ、前記共振器(15)に共鳴する制御光を前記第2の一対の導波路(13,14)の一方から入力して他方から取り出し、前記信号光を前記制御光で変調する光スイッチ回路であって、
前記共鳴トンネルフィルタは、第1、第2の共鳴波長を持ち、
前記第1の共鳴波長を前記信号光に割り当て、
前記第2の共鳴波長を前記制御光に割り当て、
前記共振器は、少なくとも第1、第2の共鳴モードを有し、
各共鳴モードのフィールド形状の対称性と、前記第1、第2の一対の導波路の導波モードのフィールド形状の対称性との一致により、前記信号光を前記第1の一対の導波路に伝搬し、かつ、前記制御光を前記第2の一対の導波路に伝搬することにより、
信号光および制御光は2次元フォトニック結晶面内を伝播し2次元フォトニック結晶面内で様々な信号処理が可能で高集積化が可能となり、信号光と制御光を別々の導波路で伝搬させることができ、低い光パワーで光スイッチングに必要な非線形現象を発生させることができ、低い光パワーで動作することができ、信号光と制御光を別々の導波路で伝搬させることを実現できる。
FIG. 3 shows a second principle configuration diagram of the present invention. According to a second aspect of the present invention, there is provided a first pair of waveguides (11, 12, 13, 14) formed on a two-dimensional photonic crystal (10), and the first pair of waveguides. A resonant tunneling filter comprising a photonic crystal resonator (15) disposed between waveguides and disposed between the second pair of waveguides;
The signal light that resonates with the resonator (15) is input from one of the first pair of waveguides (11, 12) and extracted from the other, and the control light that resonates with the resonator (15) is An optical switch circuit that inputs from one of the second pair of waveguides (13, 14) and takes out from the other, and modulates the signal light with the control light ,
The resonant tunneling filter has first and second resonant wavelengths;
Assigning the first resonance wavelength to the signal light;
Assigning the second resonance wavelength to the control light;
The resonator has at least first and second resonance modes,
By matching the symmetry of the field shape of each resonance mode with the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the first and second pair of waveguides, the signal light is transmitted to the first pair of waveguides. And propagating the control light to the second pair of waveguides ,
Signal light and control light propagate in the two-dimensional photonic crystal plane, and various signal processing is possible in the two-dimensional photonic crystal plane, enabling high integration, and signal light and control light propagate in separate waveguides. Can generate nonlinear phenomena necessary for optical switching with low optical power, can operate with low optical power, and can realize propagation of signal light and control light in separate waveguides The

請求項に記載の発明は、請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第1の共鳴モードのフィールド形状の結晶配位方向であるΓK軸に対する対称性と、前記第1の一対の導波路の導波モードのΓK軸に対するフィールド形状の対称性との一致により、前記共振器と前記第1の一対の導波路を結合して前記信号光を前記第1の一対の導波路に伝搬し、
前記第1の共鳴モードのフィールド形状のΓK軸に対する対称性と、前記第2の一対の導波路の導波モードのΓK軸に対するフィールド形状の対称性との不一致により、前記信号光を前記第2の一対の導波路に伝搬しないことにより、
信号光が第1の一対の導波路を伝搬し、第2の一対の導波路を伝搬しないようにすることができる。
The invention according to claim 3 is the optical switch circuit according to claim 2 ,
According to the coincidence between the symmetry with respect to the ΓK axis which is the crystal coordination direction of the field shape of the first resonance mode and the symmetry of the field shape with respect to the ΓK axis of the waveguide mode of the first pair of waveguides, Propagating the signal light to the first pair of waveguides by coupling a resonator and the first pair of waveguides,
Due to the mismatch between the symmetry of the field shape of the first resonance mode with respect to the ΓK axis and the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the second pair of waveguides with respect to the ΓK axis, By not propagating to a pair of waveguides,
It is possible to prevent the signal light from propagating through the first pair of waveguides and not from the second pair of waveguides.

請求項に記載の発明は、請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第2の共鳴モードのフィールド形状のΓK軸に直交するΓM軸に対する対称性と、前記第2の一対の導波路の導波モードのΓM軸に対するフィールド形状の対称性との一致により、前記共振器と前記第2の一対の導波路を結合して前記制御光を前記第2の一対の導波路に伝搬し、
前記第2の共鳴モードのフィールド形状のΓM軸に対する対称性と、前記第1の一対の導波路の導波モードのΓM軸に対するフィールド形状の対称性との不一致により、前記制御光を前記第1の一対の導波路に伝搬しないことより、
制御光が第2の一対の導波路を伝搬し、第1の一対の導波路を伝搬しないようにすることができる。
The invention according to claim 4 is the optical switch circuit according to claim 3 ,
According to the coincidence between the symmetry of the field shape of the second resonance mode with respect to the ΓM axis orthogonal to the ΓK axis and the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the second pair of waveguides with respect to the ΓM axis, And the control light is propagated to the second pair of waveguides by coupling the second pair of waveguides to the second pair of waveguides,
Due to a mismatch between the symmetry of the field shape of the second resonance mode with respect to the ΓM axis and the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the first pair of waveguides with respect to the ΓM axis, From not propagating to a pair of waveguides,
It is possible to prevent the control light from propagating through the second pair of waveguides and not from the first pair of waveguides.

請求項に記載の発明は、請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第1の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第1の一対の導波路の導波モードの帯域の一致により、前記共振器と前記第1の一対の導波路を結合して前記信号光を前記第1の一対の導波路に伝搬し、
前記第1の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第2の一対の導波路の導波モードの帯域の不一致により、前記信号光を前記第2の一対の導波路に伝搬しないことにより、
信号光が第1の一対の導波路を伝搬し、第2の一対の導波路を伝搬しないようにすることができる。
The invention according to claim 5 is the optical switch circuit according to claim 2 ,
By coupling the resonance frequency of the first resonance mode with the band of the waveguide mode of the first pair of waveguides, the resonator and the first pair of waveguides are coupled to transmit the signal light Propagating to a first pair of waveguides;
The signal light is not propagated to the second pair of waveguides due to a mismatch between the resonance frequency of the first resonance mode and the band of the waveguide modes of the second pair of waveguides.
It is possible to prevent the signal light from propagating through the first pair of waveguides and not from the second pair of waveguides.

請求項に記載の発明は、請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第2の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第2の一対の導波路の導波モードの帯域の一致により、前記共振器と前記第2の一対の導波路を結合して前記制御光を前記第2の一対の導波路に伝搬し、
前記第2の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第1の一対の導波路の導波モードの帯域の不一致により、前記制御光を前記第1の一対の導波路に伝搬しないことより、
制御光が第2の一対の導波路を伝搬し、第1の一対の導波路を伝搬しないようにすることができる。
The invention according to claim 6 is the optical switch circuit according to claim 5 ,
By combining the resonance frequency of the second resonance mode and the band of the waveguide mode of the second pair of waveguides, the resonator and the second pair of waveguides are coupled to transmit the control light. Propagating to a second pair of waveguides;
Due to the mismatch between the resonance frequency of the second resonance mode and the band of the waveguide mode of the first pair of waveguides, the control light is not propagated to the first pair of waveguides.
It is possible to prevent the control light from propagating through the second pair of waveguides and not from the first pair of waveguides.

請求項に記載の発明は、請求項2乃至記載の光スイッチ回路において、
前記共振器は、フォトニックバンドギャップ内に6重極モードを有することにより、6重極モードを第2の共鳴モードとして使用できる。

The invention according to claim 7 is the optical switch circuit according to any one of claims 2 to 6 ,
Since the resonator has the hexapole mode in the photonic band gap, the hexapole mode can be used as the second resonance mode.

本発明によれば、2次元フォトニック結晶面内で信号処理が可能で高集積化が可能となり、低い光パワーで動作することができる。   According to the present invention, signal processing can be performed within the two-dimensional photonic crystal plane, high integration can be achieved, and operation can be performed with low optical power.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図4は、本発明の光スイッチ回路の第1実施形態の構成図を示す。この実施形態は図2に対応する回路構成である。図4において、三角格子空気穴2次元フォトニック結晶20は、エアブリッジ構造のシリコンのスラブ22に三角格子状の空気穴24を設けたものであり、例えば格子定数a=420nm、空気穴半径0.275a、スラブ厚さ0.5aである。   FIG. 4 shows a block diagram of the first embodiment of the optical switch circuit of the present invention. This embodiment has a circuit configuration corresponding to FIG. In FIG. 4, a triangular lattice air hole two-dimensional photonic crystal 20 is obtained by providing a triangular lattice air hole 24 in a silicon slab 22 having an air bridge structure. For example, a lattice constant a = 420 nm and an air hole radius of 0. 275a and slab thickness 0.5a.

ここで、三角格子状の空気穴24の結晶配位方向のΓK軸は隣接する2つ空気穴の中心を結ぶ方向であり、三角格子の3辺がΓK軸に対応する。また、ΓM軸は、隣接する2つ空気穴の中心を結ぶ直線(ΓK軸)に直交し、最短の空気穴の中心に向かう方向である。   Here, the ΓK axis in the crystal coordination direction of the air holes 24 in the triangular lattice shape is a direction connecting the centers of two adjacent air holes, and the three sides of the triangular lattice correspond to the ΓK axis. The ΓM axis is perpendicular to the straight line connecting the centers of two adjacent air holes (ΓK axis) and is directed toward the center of the shortest air hole.

導波路26,28はフォトニック結晶の空気穴24をΓK軸に重なるX軸方向に除去して構成されており、導波路26の延長線上に導波路28が配置されている。   The waveguides 26 and 28 are configured by removing the air holes 24 of the photonic crystal in the X-axis direction overlapping the ΓK axis, and the waveguide 28 is disposed on an extension line of the waveguide 26.

導波路26,28それぞれの対向する端部からΓK軸方向に数周期のポテンシャルバリア(数周期のフォトニック結晶周期)を経た位置に端部が位置するよう共振器30が配置されている。共振器30は、X軸方向に延在する3点欠陥(3つの空気穴の欠損)のX軸方向の両端に隣接する2つの空気穴(黒丸で示す)32を3点欠陥から離すようにX軸方向に幅寄せするとともに、径を小さくして形成されている(非特許文献4参照)。   The resonator 30 is arranged so that the end portion is located at a position that passes through several potential barriers (several photonic crystal cycles) in the ΓK axis direction from the opposing end portions of the waveguides 26 and 28. The resonator 30 is configured so that two air holes (shown by black circles) 32 adjacent to both ends in the X-axis direction of the three-point defect (deletion of three air holes) extending in the X-axis direction are separated from the three-point defect. The width is reduced in the X-axis direction and the diameter is reduced (see Non-Patent Document 4).

つまり、共振器30は1本の導波路を2つの導波路26,28に分断するように配置されており、この構造は共鳴トンネルフィルタと呼ばれる回路構成であり、一方の導波路26を伝播している光の波長が共振器30の共鳴波長と一致する場合のみ、光は共振器30を透過し、他方の導波路28を伝播することができる。また、共振器30は、極めて小さなモード体積を有するフォトニック結晶共振器であり、制御光の光密度を極めて高くして低い光パワーで光スイッチングに必要な非線形現象を発生させることができる。   That is, the resonator 30 is arranged so as to divide one waveguide into two waveguides 26 and 28, and this structure is a circuit configuration called a resonant tunnel filter, and propagates through one waveguide 26. The light can pass through the resonator 30 and propagate through the other waveguide 28 only when the wavelength of the incident light matches the resonance wavelength of the resonator 30. The resonator 30 is a photonic crystal resonator having an extremely small mode volume, and can generate a nonlinear phenomenon necessary for optical switching with a low optical power by extremely increasing the light density of the control light.

この非線形現象は、共振器30内およびその周辺の領域の屈折率を変動させ、共振器30の共鳴波長を変動させる。つまり、信号光の波長と共振器30の共鳴波長の差異を制御光の光強度により調整することができる。これにより、信号光が共鳴トンネルフィルタを透過する場合(ON)、透過しない場合(OFF)の変更が、制御光の光強度で調整可能となる。   This non-linear phenomenon fluctuates the refractive index of the region inside and around the resonator 30 and fluctuates the resonance wavelength of the resonator 30. That is, the difference between the wavelength of the signal light and the resonance wavelength of the resonator 30 can be adjusted by the light intensity of the control light. Thereby, when the signal light passes through the resonant tunneling filter (ON) and when it does not pass (OFF), the change can be adjusted by the light intensity of the control light.

この共鳴トンネルフィルタの共振器30は1つの構造の中に2つの共鳴モードを有する。一方の共鳴モードに対し生じた非線形現象による屈折率の変動は、その共鳴モードの共鳴波長だけではなく、他方の共鳴モードの共鳴波長も変動させる。つまり、本機構を用いれば、制御光で信号光を変調することができる。   The resonator 30 of this resonant tunneling filter has two resonance modes in one structure. The change in the refractive index due to the nonlinear phenomenon generated for one resonance mode changes not only the resonance wavelength of the resonance mode but also the resonance wavelength of the other resonance mode. That is, if this mechanism is used, the signal light can be modulated with the control light.

図5(A)に、分断されていない1本の導波路(導波モード)の透過スペクトルと、図4に示す共鳴トンネルフィルタの透過スペクトルを示す。図5(A)において、導波モードの観測帯域内は(1500〜1580nm)に、共鳴モード1と共鳴モード2の2つの共鳴トンネル信号を観測できる。本発明では、共鳴モード1を制御光、共鳴モード2を信号光に割り当てる。   FIG. 5A shows a transmission spectrum of one waveguide (waveguide mode) that is not divided and a transmission spectrum of the resonant tunneling filter shown in FIG. In FIG. 5A, two resonance tunnel signals of resonance mode 1 and resonance mode 2 can be observed within the observation band of the waveguide mode (1500 to 1580 nm). In the present invention, resonance mode 1 is assigned to control light, and resonance mode 2 is assigned to signal light.

図5(B)にハイパワーの制御光を入力した場合(ON)の信号光の透過スペクトルを実線で示し、入力しない場合(OFF)の信号光の透過スペクトルを破線で示す。制御光をONにすることにより、信号光スペクトルが長波長側にシフトしている。   In FIG. 5B, the transmission spectrum of the signal light when high power control light is input (ON) is indicated by a solid line, and the transmission spectrum of the signal light when not input (OFF) is indicated by a broken line. By turning on the control light, the signal light spectrum is shifted to the long wavelength side.

フォトニック結晶20の材料であるシリコンの場合、信号光スペクトルの長波長側へのシフトは、熱の非線形性を意味する。従来、シリコンは観測波長帯域において透明であるため、光による熱の発生はきわめて小さいはずであるが、本構造ではフォトニック結晶の共振器30を用いることで、極めて小さな空間領域に極めてエネルギー密度の高い光を閉じ込めているため、熱の非線形現象を容易に生じさせることができている。   In the case of silicon which is the material of the photonic crystal 20, the shift of the signal light spectrum to the longer wavelength side means thermal nonlinearity. Conventionally, since silicon is transparent in the observation wavelength band, the generation of heat by light should be extremely small. However, in this structure, by using the photonic crystal resonator 30, the energy density is extremely small in a very small space region. Since high light is confined, the nonlinear phenomenon of heat can be easily generated.

さらに、信号光の波長を図5(B)に示すλ1、λ2に設定することにより、図6に示すように信号光と制御光の論理演算が可能となる。つまり、信号光の波長がλ1の場合、図6(A)に示す制御光がONになることにより、図6(B)に示す信号光の出力は低下するため、NOT回路が構成される。一方、信号光の波長がλ2の場合、図6(A)に示す制御光がONになることにより、図6(C)に示す信号光の出力が上昇するためAND回路となる。このように、2つの共鳴モードを利用することにより、光制御の光スイッチ回路を実現できる。   Further, by setting the wavelength of the signal light to λ1 and λ2 shown in FIG. 5B, the logical operation of the signal light and the control light can be performed as shown in FIG. That is, when the wavelength of the signal light is λ1, the output of the signal light shown in FIG. 6B is reduced by turning on the control light shown in FIG. 6A, so that a NOT circuit is configured. On the other hand, when the wavelength of the signal light is λ2, the control light shown in FIG. 6A is turned on, and the output of the signal light shown in FIG. In this way, an optical switch circuit of light control can be realized by using two resonance modes.

このように、上記実施形態では、信号光および制御光は2次元回路面内を伝播するため、2次元面内で様々な信号処理が可能となり、高集積化が可能となる。また、2つの共鳴モードを有するフォトニック結晶共振器を利用することで、低い光パワーで光スイッチングに必要な非線形現象を発生させることができ、低い光パワーで動作することができる。   Thus, in the above embodiment, since the signal light and the control light propagate in the two-dimensional circuit plane, various signal processing can be performed in the two-dimensional plane, and high integration is possible. Further, by using a photonic crystal resonator having two resonance modes, it is possible to generate a nonlinear phenomenon necessary for optical switching with low optical power, and to operate with low optical power.

ところで、図4の回路構成では、信号光と制御光が同一の導波路を伝播する必要があるため、将来的に複雑な回路を構成できないおそれがある。そこで、共振器の共鳴モードのフィールド形状の対称性を利用し、信号光と制御光を分離する方法について説明する。   By the way, in the circuit configuration of FIG. 4, since signal light and control light need to propagate through the same waveguide, there is a possibility that a complicated circuit cannot be configured in the future. Therefore, a method of separating the signal light and the control light using the symmetry of the field shape of the resonance mode of the resonator will be described.

図7は、本発明の光スイッチ回路の第2実施形態の構成図を示す。この実施形態は図3に対応する回路構成である。図7において、三角格子空気穴2次元フォトニック結晶40は、エアブリッジ構造のシリコンのスラブ42に三角格子状の空気穴44を設けたものであり、例えば格子定数a=420nm、空気穴半径0.275a、スラブ厚さ0.5aである。   FIG. 7 shows a configuration diagram of a second embodiment of the optical switch circuit of the present invention. This embodiment has a circuit configuration corresponding to FIG. In FIG. 7, a triangular lattice air hole two-dimensional photonic crystal 40 is a silicon slab 42 having an air bridge structure provided with a triangular lattice air hole 44. For example, the lattice constant a = 420 nm and the air hole radius 0. 275a and slab thickness 0.5a.

導波路46,48はフォトニック結晶の空気穴44をΓK軸に重なるY軸方向に除去して構成されており、導波路46の延長線上に導波路48が配置されている。   The waveguides 46 and 48 are configured by removing the air holes 44 of the photonic crystal in the Y-axis direction overlapping the ΓK axis, and the waveguide 48 is disposed on an extension line of the waveguide 46.

導波路46,48の間には共振器50が配置されている。共振器50は、1点欠陥(1つの空気穴の欠損)を中心とし、この1点欠陥に隣接する6個の空気穴(黒丸で示す)52を1点欠陥から離すように放射状に幅寄せするとともに、径を小さくして形成されている(非特許文献3,4参照)。   A resonator 50 is disposed between the waveguides 46 and 48. The resonator 50 is centered on a single point defect (defect of one air hole), and the six air holes (indicated by black circles) 52 adjacent to the single point defect are radially shifted away from the single point defect. In addition, the diameter is reduced (see Non-Patent Documents 3 and 4).

また、共振器50を中心としてΓM軸に重なるX軸方向両側に数列の空気穴列を経た位置に端部が位置するよう導波路54,56が配置されている。導波路54は、共振器50に近い端部からX軸に対し−30度傾いたΓK軸方向にフォトニック結晶の空気穴44を除去して構成されており、導波路56は、共振器50に近い端部からX軸に対し−30度傾いたΓK軸方向にフォトニック結晶の空気穴44を除去して構成されている。   In addition, waveguides 54 and 56 are arranged so that the end portions are located at positions through several rows of air holes on both sides in the X-axis direction overlapping the ΓM axis with the resonator 50 as the center. The waveguide 54 is configured by removing the air holes 44 of the photonic crystal from the end close to the resonator 50 in the ΓK axis direction inclined by −30 degrees with respect to the X axis, and the waveguide 56 is configured by the resonator 50. The air holes 44 of the photonic crystal are removed in the ΓK-axis direction tilted by −30 degrees with respect to the X-axis from the end close to the X-axis.

更に、導波路46,48,54,56は、図20(A)に示すように空気穴列を線状に除去し、図20(B)に示すように除去された空気穴列に隣接する空気穴列を導波路幅が狭くなるようにシフトさせ(W<Wo)、更に、図20(C)に示すようにシフトさせた空気穴列の外側の空気穴列の形状をシフトさせた分だけ広げられている(非特許文献5,6参照)。なお、図20においては、黒丸が空気穴を表わしている。   Furthermore, the waveguides 46, 48, 54, and 56 remove the air hole row in a line shape as shown in FIG. 20A, and are adjacent to the removed air hole row as shown in FIG. 20B. The air hole row is shifted so that the waveguide width becomes narrower (W <Wo), and the shape of the air hole row outside the shifted air hole row is further shifted as shown in FIG. (See Non-Patent Documents 5 and 6). In FIG. 20, black circles represent air holes.

図21に図7の共振器50の伝搬モード帯域と共鳴周波数(共鳴波長)との対応を示す。本実施形態では導波路幅Wを0.937Wo(Woは取り除いた空気穴列の両側に隣接する空気穴列の中心間距離)とした。このように、導波路幅の操作により2重極モードと6重極モードが存在する帯域にΓK軸に対し正対称の導波モードを有する導波路を構成している。   FIG. 21 shows the correspondence between the propagation mode band of the resonator 50 of FIG. 7 and the resonance frequency (resonance wavelength). In this embodiment, the waveguide width W is 0.937 Wo (Wo is the distance between the centers of the air hole rows adjacent to both sides of the removed air hole row). Thus, a waveguide having a waveguide mode that is positively symmetric with respect to the ΓK axis is configured in a band in which the dipole mode and the hexapole mode exist by manipulating the waveguide width.

導波路46,48は信号光を導波する信号ラインとされ、導波路54,56は制御光を導波する制御ラインとされており、信号ラインと制御ラインが交差する地点に共振器50が配置されている。   The waveguides 46 and 48 are signal lines that guide the signal light, and the waveguides 54 and 56 are control lines that guide the control light. The resonator 50 is located at a point where the signal line and the control line intersect. Is arranged.

共振器50は2つの共鳴モードを持ち、それぞれが信号光、制御光に割り当てられている。制御光の共鳴モードに対し生じた非線形現象による屈折率の変動は、制御光の共鳴モードの共鳴波長だけではなく、信号光の共鳴モードの共鳴波長も変動させ、制御光で信号光を変調することができる。   The resonator 50 has two resonance modes, which are assigned to signal light and control light, respectively. The refractive index variation due to the nonlinear phenomenon that occurs with respect to the resonance mode of the control light changes not only the resonance wavelength of the resonance mode of the control light but also the resonance wavelength of the resonance mode of the signal light, and modulates the signal light with the control light. be able to.

さらに、共振器50内には信号光と制御光が混在するが、信号光は制御ラインを伝播できず、制御光は信号ラインを伝播できない。これについて説明する。共振器50は、フォトニックバンドギャップ内に6重極モードを有しており、図8〜図10に示すような複数の共鳴モードのフィールド形状を有している。即ち、2重極モードと4重極モードと6重極モードである。なお、図8〜図10には、共振器50近傍における共鳴モードを符号と濃淡(濃いほど強い)で表わしている。   Furthermore, although signal light and control light are mixed in the resonator 50, the signal light cannot propagate through the control line, and the control light cannot propagate through the signal line. This will be described. The resonator 50 has a hexapole mode in the photonic band gap, and has a plurality of resonance mode field shapes as shown in FIGS. That is, a dipole mode, a quadrupole mode, and a hexapole mode. In FIGS. 8 to 10, the resonance modes in the vicinity of the resonator 50 are represented by symbols and shades (the darker the stronger).

図8に示す2重極モードのうち右側に示すものはΓK軸に対して左右対称つまり正対称である。図9に示す4重極モードのうち右側に示すものはΓK軸に対して左右対称つまり正対称である。図10に示す6重極モードはΓK軸に対して左右非対称つまり反対称であり、かつ、ΓM軸に対して左右対称つまり正対称である。なお、ΓK軸,ΓM軸等の対称軸に対して偶関数のフィールド形状を持つ場合を正対称、対称軸に対して奇関数のフィールド形状を持つ場合を反対称と定義する。例えば図8の右側に示す2重極モードでは、ΓK軸の左右で符号が一致しΓK軸に対して正対称であることが分かる。また、図10に示す6重極モードでは、ΓM軸の左右で符号が一致しΓM軸に対して正対称であることが分かる。 Among the dipole modes shown in FIG. 8, the one shown on the right side is bilaterally symmetrical, that is, positively symmetric with respect to the ΓK axis. Of the quadrupole modes shown in FIG. 9, the one shown on the right side is symmetrical with respect to the ΓK axis, that is, positively symmetric. The hexapole mode shown in FIG. 10 is asymmetrical or anti-symmetric with respect to the ΓK axis, and is symmetric or positively symmetrical with respect to the ΓM axis. A case having an even function field shape with respect to a symmetric axis such as a ΓK axis or a ΓM axis is defined as positive symmetry, and a case having an odd function field shape with respect to the symmetric axis is defined as antisymmetric. For example, in the dipole mode shown on the right side of FIG. 8, it can be seen that the signs coincide on the left and right sides of the ΓK axis and are positively symmetrical with respect to the ΓK axis. In addition, in the hexapole mode shown in FIG. 10, it can be seen that the signs coincide on the left and right sides of the ΓM axis and are positively symmetric with respect to the ΓM axis.

図11にΓK軸に対する共振器50の2重極モード、6重極モード、導波路46の導波モードそれぞれのフィールド形状を示し、図12にΓM軸に対する共振器50の2重極モード、6重極モード、導波路54の導波モードそれぞれのフィールド形状を示す。   FIG. 11 shows field shapes of the dipole mode, hexapole mode, and waveguide mode of the waveguide 46 with respect to the ΓK axis, and FIG. 12 shows the dipole mode of the resonator 50 with respect to the ΓM axis. The field shapes of the multipole mode and the waveguide mode of the waveguide 54 are shown.

ここで取り扱う2重極は、図8の右側の共鳴モードである。三角格子空気穴2次元フォトニック結晶は3回対称性を持つため、この2重極モードは120度、240度回転させても等価であり、本来は3種類の共鳴モードが同じ共鳴周波数に重なっている。ただし、導波路との結合により対称性が崩れるため、これらの共鳴周波数は分裂し、この重なり(縮退)が解ける。または、共振器の構造を3回対称性からずらすことによっても縮退が解ける。そこで、ここではY軸に対し対称なモードのみに着目し、これを2重極として図11(A)、図12(A)に示している。6重極にはこのような縮退はない。   The double pole handled here is the resonance mode on the right side of FIG. Since the triangular lattice air hole two-dimensional photonic crystal has three-fold symmetry, this dipole mode is equivalent even if rotated by 120 degrees and 240 degrees, and originally three types of resonance modes overlap the same resonance frequency. ing. However, since the symmetry is lost due to the coupling with the waveguide, these resonance frequencies are split and the overlap (degeneration) can be solved. Alternatively, the degeneracy can be solved by shifting the structure of the resonator from the three-fold symmetry. Therefore, attention is paid only to a mode symmetric with respect to the Y-axis, and this is shown as a double pole in FIGS. 11A and 12A. There is no such degeneracy in the hexapole.

図11、図12中、実線の矢印と破線の矢印で示す方向にフィールドは振動しながら広がって減衰する。また、実線の矢印と破線の矢印では位相が互いに180度ずれている。   11 and 12, the field spreads and attenuates while vibrating in the directions indicated by the solid line arrows and the broken line arrows. Further, the solid line arrows and the broken line arrows are 180 degrees out of phase with each other.

モードを結合する際には矢印の傾きが一致するときお互いの結合が最も強く、直交するときお互いの結合が最も弱い。   When coupling the modes, the mutual coupling is the strongest when the arrows have the same slope, and the mutual coupling is the weakest when they are orthogonal.

図11(A)に示す2重極モードと図11(C)に示す導波路46(または48)の導波モードはΓK軸に対し正対称であり、図11(B)に示す6重極モードはΓK軸に対し反対称であるため、導波路46,48の導波モードには共振器50の2重極モードが結合し、共振器50の6重極モードは結合できない。   The dipole mode shown in FIG. 11A and the waveguide mode of the waveguide 46 (or 48) shown in FIG. 11C are positively symmetrical with respect to the ΓK axis, and the hexapole shown in FIG. Since the mode is antisymmetric with respect to the ΓK axis, the dipole mode of the resonator 50 is coupled to the waveguide modes of the waveguides 46 and 48, and the hexapole mode of the resonator 50 cannot be coupled.

また、図12(B)に示す6重極モードと図12(C)に示す導波路54(または56)の導波モードはΓM軸に対し正対称であり、図12(A)に示す2重極モードはΓM軸に対し反対称であるため、導波路54,56の導波モードには共振器50の6重極モードが結合し、共振器50の2重極モードは結合できない。   In addition, the hexapole mode shown in FIG. 12B and the waveguide mode of the waveguide 54 (or 56) shown in FIG. 12C are positively symmetric with respect to the ΓM axis, and are shown in FIG. 12A. Since the multipole mode is antisymmetric with respect to the ΓM axis, the hexapole mode of the resonator 50 is coupled to the waveguide modes of the waveguides 54 and 56, and the dipole mode of the resonator 50 cannot be coupled.

このため、図7において、外部から導波路46の信号ラインに入力された信号光は共振器50を通し、導波路48を通して外部に出力される。また、外部から導波路54の制御ラインに入力された制御光は共振器50を通し、導波路56を通して外部に出力される。   For this reason, in FIG. 7, the signal light input from the outside to the signal line of the waveguide 46 passes through the resonator 50 and is output to the outside through the waveguide 48. The control light input from the outside to the control line of the waveguide 54 passes through the resonator 50 and is output to the outside through the waveguide 56.

図13には、図7の信号ライン(導波路46,48)と、制御ライン(導波路54,56)から波長帯域の比較的広いスペクトルの光を導入したときの共振器50内のスペクトルの計算結果を破線で示し、信号ライン(導波路48)から出力されるスペクトルの計算結果を実線で示す。ここでは、共振器50内に2重極と6重極の2つのモードが励起されており、2重極モードは信号ラインに出力されているが、6重極モードは信号ラインに出力されていないことがわかる。   FIG. 13 shows the spectrum of the resonator 50 when light having a relatively wide wavelength band is introduced from the signal line (waveguides 46 and 48) and the control line (waveguides 54 and 56) in FIG. The calculation result is indicated by a broken line, and the calculation result of the spectrum output from the signal line (waveguide 48) is indicated by a solid line. Here, two modes of a dipole and a hexapole are excited in the resonator 50, and the dipole mode is output to the signal line, but the hexapole mode is output to the signal line. I understand that there is no.

このように、ΓK軸,ΓM軸それぞれに対する対称性を考慮することにより、導波モードを任意の共振器モードに選択的に結合させることが可能となる。 Thus, by considering the symmetry with respect to each of the ΓK axis and the ΓM axis , the waveguide mode can be selectively coupled to an arbitrary resonator mode.

図7に示す実施形態では、図14(A)に示すように、ΓK軸上に設けた2つの導波路46,48の間に共振器50を配置し、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合している。この他にも、図14(B)に示すように、ΓK軸上に設けた2つの導波路46,48それぞれの対向する端部からフィールドが延びる方向(ΓK軸方向に対して±30度傾いたΓM軸方向)の交点位置に共振器50を配置し、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合することが可能である。また、図14(C)に示すように、ΓK軸上に設けた導波路46の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に共振器50を配置し、共振器50からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に導波路48の端部を配置してΓK軸上に導波路48を設け、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合することが可能である。   In the embodiment shown in FIG. 7, as shown in FIG. 14A, the resonator 50 is disposed between the two waveguides 46 and 48 provided on the ΓK axis, and the dipole mode of the resonator 50 is changed. The waveguide modes of the waveguides 46 and 48 are coupled. In addition to this, as shown in FIG. 14B, the field extends from the opposing ends of the two waveguides 46 and 48 provided on the ΓK axis (inclined ± 30 degrees with respect to the ΓK axis direction). It is possible to arrange the resonator 50 at the intersection position (in the ΓM axis direction) and couple the dipole mode of the resonator 50 with the waveguide modes of the waveguides 46 and 48. Further, as shown in FIG. 14C, the resonator 50 is arranged in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end of the waveguide 46 provided on the ΓK axis, and the field extends from the resonator 50. It is possible to couple the dipole mode of the resonator 50 with the waveguide modes of the waveguides 46 and 48 by arranging the end of the waveguide 48 in the (ΓM axis direction) and providing the waveguide 48 on the ΓK axis. It is.

更に、図15(A)に示すように、X軸方向に離間して平行にΓK軸上に設けた導波路46,48の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)の交点位置に共振器50を配置し、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合することが可能である。。また、図15(B)に示すように、X軸(ΓM軸)に対し−30度傾いたΓK軸上に設けた導波路46の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に共振器50を配置し、共振器50からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に導波路48の端部を配置してX軸に対し+30度傾いたΓK軸上に導波路48を設け、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合することが可能である。また、図15(C)に示すように、X軸に対し−30度傾いたΓK軸上に設けた導波路46の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に共振器50を配置し、共振器50からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に導波路48の端部を配置してX軸に対し−30度傾いたΓK軸上に導波路48を設け、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合することが可能である。   Further, as shown in FIG. 15A, resonance occurs at the intersection point in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end portions of the waveguides 46 and 48 provided on the ΓK axis in parallel and spaced apart in the X axis direction. It is possible to place the resonator 50 and couple the dipole mode of the resonator 50 with the waveguide modes of the waveguides 46 and 48. . Further, as shown in FIG. 15B, the resonator extends in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end of the waveguide 46 provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis (ΓM axis). 50, the end of the waveguide 48 is arranged in the direction in which the field extends from the resonator 50 (ΓM axis direction), the waveguide 48 is provided on the ΓK axis inclined +30 degrees with respect to the X axis, and the resonator 50 Can be coupled to the waveguide modes of the waveguides 46 and 48. Further, as shown in FIG. 15C, the resonator 50 is arranged in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end of the waveguide 46 provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis. The end of the waveguide 48 is arranged in the direction in which the field extends from the resonator 50 (ΓM axis direction), and the waveguide 48 is provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis. It is possible to couple the polar mode with the waveguide modes of the waveguides 46 and 48.

ただし、図14(A)に示す構成が、共振器50の2重極モードだけを導波路46,48の導波路モードと結合するのに対し、図14(B),(C)及び図15(A),(B),(C)に示す構成では、共振器50の2重極モードだけでなく6重極モードも導波路46,48の導波路モードと結合してしまう。   However, the configuration shown in FIG. 14A couples only the dipole mode of the resonator 50 to the waveguide modes of the waveguides 46 and 48, whereas FIGS. 14B, 14C, and 15 show. In the configurations shown in (A), (B), and (C), not only the dipole mode of the resonator 50 but also the hexapole mode is coupled to the waveguide modes of the waveguides 46 and 48.

一方、図16(A)に示すように、ΓK軸上に設けた2つの導波路54,56それぞれの対向する端部からフィールドが延びる方向(ΓK軸方向に対して±30度傾いたΓM軸方向)の交点位置に共振器50を配置し、共振器50の6重極モードを導波路54,56の導波路モードと結合することが可能である。また、図16(B)に示すように、ΓK軸上に設けた導波路54の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に共振器50を配置し、共振器50からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に導波路56の端部を配置してΓK軸上に導波路56を設け、共振器50の6重極モードを導波路54,56の導波路モードと結合することが可能である。   On the other hand, as shown in FIG. 16A, the field extends from the opposing ends of the two waveguides 54 and 56 provided on the ΓK axis (ΓM axis inclined by ± 30 degrees with respect to the ΓK axis direction). It is possible to dispose the resonator 50 at the intersection point of the (direction) and couple the hexapole mode of the resonator 50 with the waveguide modes of the waveguides 54 and 56. Further, as shown in FIG. 16B, the resonator 50 is arranged in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end of the waveguide 54 provided on the ΓK axis, and the field extends from the resonator 50. The end of the waveguide 56 is arranged in the (ΓM axis direction) and the waveguide 56 is provided on the ΓK axis, so that the hexapole mode of the resonator 50 can be coupled with the waveguide modes of the waveguides 54 and 56. It is.

更に、図17(A)に示すように、X軸方向に離間して平行にΓK軸上に設けた導波路54,56の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)の交点位置に共振器50を配置し、共振器50の6重極モードを導波路54,56の導波路モードと結合することが可能である。また、図17(B)に示すように、X軸(ΓM軸)に対し−30度傾いたΓK軸上に設けた導波路54の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に共振器50を配置し、共振器50からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に導波路56の端部を配置してX軸に対し+30度傾いたΓK軸上に導波路56を設け、共振器50の6重極モードを導波路54,56の導波路モードと結合することが可能である。また、図17(C)に示すように、X軸に対し−30度傾いたΓK軸上に設けた導波路54の端部からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に共振器50を配置し、共振器50からフィールドが延びる方向(ΓM軸方向)に導波路56の端部を配置してX軸に対し−30度傾いたΓK軸上に導波路56を設け、共振器50の6重極モードを導波路54,56の導波路モードと結合することが可能である。   Further, as shown in FIG. 17A, resonance occurs at the intersection point in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end portions of the waveguides 54 and 56 provided on the ΓK axis in parallel and spaced apart in the X axis direction. It is possible to place the resonator 50 and couple the hexapole mode of the resonator 50 with the waveguide modes of the waveguides 54 and 56. In addition, as shown in FIG. 17B, the resonator extends in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end of the waveguide 54 provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis (ΓM axis). 50, the end of the waveguide 56 is arranged in the direction in which the field extends from the resonator 50 (in the ΓM axis direction), and the waveguide 56 is provided on the ΓK axis inclined +30 degrees with respect to the X axis. Can be combined with the waveguide modes of the waveguides 54 and 56. Further, as shown in FIG. 17C, the resonator 50 is arranged in the direction (ΓM axis direction) in which the field extends from the end of the waveguide 54 provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis. The end of the waveguide 56 is arranged in the direction in which the field extends from the resonator 50 (ΓM axis direction), and the waveguide 56 is provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis. It is possible to couple the polar mode with the waveguide modes of the waveguides 54 and 56.

ただし、上記の図16(A),(B)及び図17(A),(B),(C)に示す構成では、共振器50の6重極モードだけでなく、2重極モードも導波路54,56の導波路モードと結合してしまう。   However, in the configuration shown in FIGS. 16A and 16B and FIGS. 17A, 17B, and 17C, not only the hexapole mode of the resonator 50 but also the dipole mode is introduced. It will couple | bond with the waveguide mode of the waveguides 54 and 56.

これに対して、図7に示す実施形態では、図18(A)に示すように、ΓM軸に重なるX軸に対し−30度傾いたΓK軸上に導波路54,56を設け、導波路54,56それぞれの端部を共振器50からX軸方向両側に位置するよう配置し、共振器50の6重極モードだけを導波路54,56の導波路モードと結合している。   On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 7, as shown in FIG. 18A, the waveguides 54 and 56 are provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis overlapping the ΓM axis. The end portions of 54 and 56 are disposed on both sides in the X-axis direction from the resonator 50, and only the hexapole mode of the resonator 50 is coupled to the waveguide modes of the waveguides 54 and 56.

また、図18(B)に示すように、X軸に対し+30度傾いたΓK軸上に導波路54を設け、X軸に対し−30度傾いたΓK軸上に導波路56を設け、導波路54,56それぞれの端部を共振器50からX軸方向両側に位置するよう配置し、共振器50の6重極モードだけを導波路54,56の導波路モードと結合する。   As shown in FIG. 18B, a waveguide 54 is provided on the ΓK axis inclined +30 degrees with respect to the X axis, and a waveguide 56 is provided on the ΓK axis inclined −30 degrees with respect to the X axis. The ends of the waveguides 54 and 56 are arranged so as to be located on both sides in the X-axis direction from the resonator 50, and only the hexapole mode of the resonator 50 is coupled to the waveguide modes of the waveguides 54 and 56.

このため、図14(A)に示す構成と、図18(A)に示す構成とを組み合わせて図19(A)に示す構成とする。この図19(A)の構成は図7に示す構成と同一である。ここでは、ΓK軸上に設けた2つの導波路46,48の間に共振器50を配置し、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合している。また、ΓM軸に重なるX軸に対し−30度傾いたΓK軸上に導波路54,56を設け、導波路54,56それぞれの端部を共振器50からX軸方向両側に位置するよう配置し、共振器50の6重極モードだけを導波路54,56の導波路モードと結合している。これにより、導波路46の信号ラインに入力された信号光を共振器50を通して導波路48だけに取り出すことができ、かつ、導波路54の制御ラインに入力された制御光を共振器50を通して導波路56だけに取り出すことができる。   Therefore, the configuration illustrated in FIG. 14A is combined with the configuration illustrated in FIG. The configuration of FIG. 19A is the same as the configuration shown in FIG. Here, the resonator 50 is disposed between the two waveguides 46 and 48 provided on the ΓK axis, and the dipole mode of the resonator 50 is coupled to the waveguide modes of the waveguides 46 and 48. Further, waveguides 54 and 56 are provided on the ΓK axis inclined by −30 degrees with respect to the X axis overlapping the ΓM axis, and the ends of the waveguides 54 and 56 are arranged so as to be located on both sides in the X axis direction from the resonator 50. In addition, only the hexapole mode of the resonator 50 is coupled with the waveguide modes of the waveguides 54 and 56. Thereby, the signal light input to the signal line of the waveguide 46 can be taken out only to the waveguide 48 through the resonator 50, and the control light input to the control line of the waveguide 54 is guided through the resonator 50. Only the waveguide 56 can be taken out.

同様に、図14(A)に示す構成と、図18(B)に示す構成とを組み合わせて図19(B)に示す構成とする。ここでは、ΓK軸上に設けた2つの導波路46,48の間に共振器50を配置し、共振器50の2重極モードを導波路46,48の導波路モードと結合している。X軸に対し+30度傾いたΓK軸上に導波路54を設け、X軸に対し−30度傾いたΓK軸上に導波路56を設け、導波路54,56それぞれの端部を共振器50からX軸方向両側に位置するよう配置し、共振器50の6重極モードだけを導波路54,56の導波路モードと結合する。これにより、導波路46の信号ラインに入力された信号光を共振器50を通して導波路48だけに取り出すことができ、かつ、導波路54の制御ラインに入力された制御光を共振器50を通して導波路56だけに取り出すことができる。   Similarly, the structure illustrated in FIG. 14A is combined with the structure illustrated in FIG. 18B to form the structure illustrated in FIG. Here, the resonator 50 is disposed between the two waveguides 46 and 48 provided on the ΓK axis, and the dipole mode of the resonator 50 is coupled to the waveguide modes of the waveguides 46 and 48. A waveguide 54 is provided on the ΓK axis inclined +30 degrees with respect to the X axis, a waveguide 56 is provided on the ΓK axis inclined -30 degrees with respect to the X axis, and the ends of the waveguides 54 and 56 are connected to the resonator 50. Are arranged so as to be located on both sides in the X-axis direction, and only the hexapole mode of the resonator 50 is coupled with the waveguide modes of the waveguides 54 and 56. Thereby, the signal light input to the signal line of the waveguide 46 can be taken out only to the waveguide 48 through the resonator 50, and the control light input to the control line of the waveguide 54 is guided through the resonator 50. Only the waveguide 56 can be taken out.

なお、図4に示す共振器30は2重極モードの節の数をΓK軸方向に増やしたフィールド形状であるため、図14(A)〜(C)及び図15(A)〜(C)それぞれと同様に、共振器30及び導波路26,28を配置することができる。この場合、共振器50が共振器30に対応し、導波路46,48が導波路26,28に対応する。   Since the resonator 30 shown in FIG. 4 has a field shape in which the number of nodes in the dipole mode is increased in the ΓK axis direction, FIGS. 14 (A) to (C) and FIGS. 15 (A) to (C). Similarly to each, the resonator 30 and the waveguides 26 and 28 can be arranged. In this case, the resonator 50 corresponds to the resonator 30, and the waveguides 46 and 48 correspond to the waveguides 26 and 28.

次に、共鳴モードと導波モード帯域の一致/不一致により、特定の共鳴モードと特定の導波路を結合できることを示す。   Next, it is shown that a specific resonance mode and a specific waveguide can be coupled by matching / mismatching of the resonance mode and the waveguide mode band.

図22は、本発明の光スイッチ回路の第3実施形態の構成図を示す。この実施形態は図3に対応する回路構成である。図22において、三角格子空気穴2次元フォトニック結晶60は、エアブリッジ構造のシリコンのスラブ62に三角格子状の空気穴64を設けたものであり、例えば格子定数a=400nm、空気穴半径0.22a、スラブ厚さ0.5aである。   FIG. 22 shows a configuration diagram of a third embodiment of the optical switch circuit of the present invention. This embodiment has a circuit configuration corresponding to FIG. In FIG. 22, a triangular lattice air hole two-dimensional photonic crystal 60 is obtained by providing a triangular lattice air hole 64 in a silicon slab 62 having an air bridge structure. For example, the lattice constant a = 400 nm and the air hole radius 0. .22a and slab thickness 0.5a.

導波路66,68はフォトニック結晶の空気穴64をΓK軸に重なるY軸方向に除去して構成されており、導波路66の延長線上に導波路68が配置されている。   The waveguides 66 and 68 are configured by removing the air holes 64 of the photonic crystal in the Y-axis direction overlapping the ΓK axis, and the waveguide 68 is disposed on the extended line of the waveguide 66.

導波路66,68の間には共振器70が配置されている。共振器70は、1点欠陥を中心とし、この1点欠陥に隣接する6個の空気穴(黒丸で示す)72を1点欠陥から離すように放射状に幅寄せするとともに、径を小さくして形成されている。   A resonator 70 is disposed between the waveguides 66 and 68. The resonator 70 is centered on a single point defect, and the six air holes (shown by black circles) 72 adjacent to the single point defect are radially narrowed away from the single point defect, and the diameter is reduced. Is formed.

また、共振器70を中心としてΓM軸に重なるX軸方向両側に数列の空気穴列を経た位置に端部が位置するよう導波路74,76が配置されている。導波路74は、共振器70に近い端部からX軸に対し+30度傾いたΓK軸方向にフォトニック結晶の空気穴64を除去して構成されており、導波路76は、共振器70に近い端部からX軸に対し−30度傾いたΓK軸方向にフォトニック結晶の空気穴64を除去して構成されている。   In addition, waveguides 74 and 76 are arranged so that the end portions are located at positions where several air hole rows pass on both sides in the X-axis direction overlapping the ΓM axis with the resonator 70 as the center. The waveguide 74 is configured by removing the air holes 64 of the photonic crystal from the end close to the resonator 70 in the ΓK axis direction inclined +30 degrees with respect to the X axis, and the waveguide 76 is connected to the resonator 70. The air hole 64 of the photonic crystal is removed from the near end portion in the ΓK axis direction inclined by −30 degrees with respect to the X axis.

更に、導波路66,68,74,76は、図20(A)に示すように空気穴列を線状に除去し、図20(B)に示すように除去された空気穴列に隣接する空気穴列を導波路幅が狭くなるようにシフトさせ(W<Wo)、更に、図20(C)に示すようにシフトさせた空気穴列の外側の空気穴列の形状をシフトさせた分だけ広げられている。   Furthermore, the waveguides 66, 68, 74, and 76 remove the air hole row in a line shape as shown in FIG. 20A, and are adjacent to the removed air hole row as shown in FIG. 20B. The air hole row is shifted so that the waveguide width becomes narrower (W <Wo), and the shape of the air hole row outside the shifted air hole row is further shifted as shown in FIG. Only spread.

導波路66,68は信号光を導波する信号ラインとされ、導波路74,76は制御光を導波する制御ラインとされており、信号ラインと制御ラインが交差する地点に共振器70が配置されている。共振器70は2つの共鳴モードを持ち、それぞれが信号光、制御光に割り当てられている。   The waveguides 66 and 68 are signal lines that guide the signal light, and the waveguides 74 and 76 are control lines that guide the control light. A resonator 70 is provided at a point where the signal line and the control line intersect. Has been placed. The resonator 70 has two resonance modes, which are assigned to signal light and control light, respectively.

制御光の共鳴モードに対し生じた非線形現象による屈折率の変動は、制御光の共鳴モードの共鳴波長だけではなく、信号光の共鳴モードの共鳴波長も変動させ、制御光で信号光を変調することができる。   The refractive index variation due to the nonlinear phenomenon that occurs with respect to the resonance mode of the control light changes not only the resonance wavelength of the resonance mode of the control light but also the resonance wavelength of the resonance mode of the signal light, and modulates the signal light with the control light. be able to.

図23に本回路に用いられた導波路の伝搬モード帯域と共鳴モードの対応を示す。導波路幅は図20(C)に示す方法で調整されている。この方法により、導波路幅を狭くすることで図20(A)に示す単純な線欠陥の導波モード帯域を高周波数側にシフトさせることができ、導波路幅を広くすることで低周波数側にシフトさせることができる。図23に示すように、 例えばW=0.9Woの場合、正対称と反対称のモードが高周波数側にシフトしている。更に、導波路幅を狭くすると(W<0.85Wo)、W=0.7Woのように、フォトニックバンドギャップの左端から新たな正対称モードが出現してくる(非特許文献5,6参照)。
これらの特徴を利用することで、特定の共鳴モードに適した導波モード帯域設定することができる。
FIG. 23 shows the correspondence between the propagation mode band of the waveguide used in this circuit and the resonance mode. The waveguide width is adjusted by the method shown in FIG. By this method, the waveguide mode band of the simple line defect shown in FIG. 20A can be shifted to the high frequency side by narrowing the waveguide width, and the low frequency side can be achieved by widening the waveguide width. Can be shifted. As shown in FIG. 23, for example, when W = 0.9 Wo, the modes of positive symmetry and antisymmetric are shifted to the high frequency side. Further, when the waveguide width is narrowed (W <0.85 Wo), a new positive symmetric mode appears from the left end of the photonic band gap as W = 0.7 Wo (see Non-Patent Documents 5 and 6). ).
By utilizing these characteristics, a waveguide mode band suitable for a specific resonance mode can be set.

信号ラインの導波路66,68として導波路幅W=0.7Wo、制御ラインの導波路74,76として導波路幅W=0.9Woを用いる。これにより、2重極は信号ラインとのみ結合でき、6重極は制御ラインとのみ結合できる。図24に広帯域の光源で共鳴モードを直接励起したときの信号ライン及び制御ラインからの出力光スペクトルと伝搬モード帯域と共鳴周波数を示す。これにより、2重極は信号光とのみ結合し、6重極は制御光とのみ結合しているのが明らかである。   The waveguide width W = 0.7 Wo is used as the signal line waveguides 66, 68, and the waveguide width W = 0.9 Wo is used as the control line waveguides 74, 76. This allows the double pole to be coupled only to the signal line and the hexapole to be coupled only to the control line. FIG. 24 shows an output light spectrum, a propagation mode band, and a resonance frequency from the signal line and the control line when the resonance mode is directly excited by a broadband light source. Thus, it is clear that the double pole is coupled only with the signal light, and the hexapole is coupled only with the control light.

以上のように本発明の構造は、2次元フォトニック結晶をベースとする2次元光回路内を信号光および制御光伝播するため、2次元面内で様々な信号処理が可能となり、高集積化が可能となる。また、2つの共鳴モードを有するフォトニック結晶共振器を利用することで、超小型かつ低い光パワーで動作することが可能である。また、共振器のモード形状の対称性を考慮することにより、信号光と制御光を別々の導波路に結合させ、複雑な回路を構成可能することが可能である。   As described above, since the structure of the present invention propagates signal light and control light in a two-dimensional optical circuit based on a two-dimensional photonic crystal, various signal processing is possible in a two-dimensional plane and high integration is achieved. Is possible. Further, by using a photonic crystal resonator having two resonance modes, it is possible to operate with ultra-small size and low optical power. In addition, by considering the symmetry of the mode shape of the resonator, it is possible to combine the signal light and the control light into separate waveguides to configure a complicated circuit.

なお、導波路46,48,66,68が請求項記載の第1の一対の導波路に対応し、導波路54,56,74,76が第2の一対の導波路に対応し、2重極モードが第1の共鳴モードに対応し、6重極モードが第2の共鳴モードに対応する。   The waveguides 46, 48, 66, and 68 correspond to the first pair of waveguides described in the claims, and the waveguides 54, 56, 74, and 76 correspond to the second pair of waveguides. The pole mode corresponds to the first resonance mode, and the hexapole mode corresponds to the second resonance mode.

従来の光回路の一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the conventional optical circuit. 本発明の第1の原理構成図である。It is a 1st principle block diagram of this invention. 本発明の第2の原理構成図である。It is a 2nd principle block diagram of this invention. 本発明の光スイッチ回路の第1実施形態の構成図である。It is a block diagram of 1st Embodiment of the optical switch circuit of this invention. 共鳴トンネルフィルタの透過スペクトルと制御光をON/OFFしたときの透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum when the transmission spectrum of a resonance tunnel filter and control light are turned ON / OFF. 制御光で信号光を変調できることを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows that signal light can be modulated with control light. 本発明の光スイッチ回路の第2実施形態の構成図である。It is a block diagram of 2nd Embodiment of the optical switch circuit of this invention. 図7で用いる共振器の2重極モードのフィールド形状を示す図である。It is a figure which shows the field shape of the dipole mode of the resonator used in FIG. 図7で用いる共振器の4重極モードのフィールド形状を示す図である。It is a figure which shows the field shape of the quadrupole mode of the resonator used in FIG. 図7で用いる共振器の6重極モードのフィールド形状を示す図である。It is a figure which shows the field shape of the hexapole mode of the resonator used in FIG. ΓK軸に対する共振器50の2重極モード、6重極モード、導波路46の導波モードそれぞれのフィールド形状を示す図である。It is a figure which shows the field shape of each of the dipole mode of the resonator 50 with respect to the ΓK axis, the hexapole mode, and the waveguide mode of the waveguide 46. ΓM軸に対する共振器50の2重極モード、6重極モード、導波路54の導波モードそれぞれのフィールド形状を示す図である。It is a figure which shows the field shape of each of the dipole mode of the resonator 50 with respect to the ΓM axis, the hexapole mode, and the waveguide mode of the waveguide 54. 信号ラインと制御ラインから波長帯域の比較的広いスペクトルの光を導入したときの共振器内のスペクトルと信号ラインから出力されるスペクトルの計算結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the spectrum in a resonator when a light with a comparatively wide spectrum of a wavelength band is introduce | transduced from a signal line and a control line, and the spectrum output from a signal line. 共振器50の2重極モードと導波路46,48の導波路モードとの結合を示す図である。It is a figure which shows coupling | bonding with the dipole mode of the resonator 50, and the waveguide mode of the waveguides 46 and 48. FIG. 共振器50の2重極モードと導波路46,48の導波路モードとの結合を示す図である。It is a figure which shows coupling | bonding with the dipole mode of the resonator 50, and the waveguide mode of the waveguides 46 and 48. FIG. 共振器50の6重極モードと導波路54,56の導波路モードとの結合を示す図である。It is a figure which shows coupling | bonding with the hexapole mode of the resonator 50, and the waveguide mode of the waveguides 54 and 56. FIG. 共振器50の6重極モードと導波路54,56の導波路モードとの結合を示す図である。It is a figure which shows coupling | bonding with the hexapole mode of the resonator 50, and the waveguide mode of the waveguides 54 and 56. FIG. 共振器50の6重極モードと導波路54,56の導波路モードとの結合を示す図である。It is a figure which shows coupling | bonding with the hexapole mode of the resonator 50, and the waveguide mode of the waveguides 54 and 56. FIG. 図14(A)に示す構成と、図18(A),(B)に示す構成とを組み合わせた構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which combined the structure shown to FIG. 14 (A), and the structure shown to FIG. 18 (A), (B). 図7及び図20で用いる導波路の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the waveguide used in FIG.7 and FIG.20. 図7で用いる導波路の伝搬モード帯域と共鳴周波数との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with the propagation mode zone | band of a waveguide used in FIG. 7, and a resonant frequency. 本発明の光スイッチ回路の第2実施形態の構成図である。It is a block diagram of 2nd Embodiment of the optical switch circuit of this invention. 図7で用いる導波路の伝搬モード帯域と共鳴周波数との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with the propagation mode zone | band of a waveguide used in FIG. 7, and a resonant frequency. 広帯域の光源で共鳴モードを直接励起したときの信号ライン及び制御ラインからの出力光スペクトルと伝搬モード帯域と共鳴周波数を示す図である。It is a figure which shows the output light spectrum from a signal line and a control line, a propagation mode zone | band, and a resonance frequency when resonance mode is directly excited with a broadband light source.

符号の説明Explanation of symbols

20,40,60 フォトニック結晶
22,42,62 スラブ
24,44,64 空気穴
26,28,46,48,54,56,66,68,74,76 導波路
30,50,70 共振器
20, 40, 60 Photonic crystal 22, 42, 62 Slab 24, 44, 64 Air hole 26, 28, 46, 48, 54, 56, 66, 68, 74, 76 Waveguide 30, 50, 70 Resonator

Claims (7)

2次元フォトニック結晶上に構成された一対の導波路と、前記一対の導波路の間に配置されたフォトニック結晶の共振器で構成された共鳴トンネルフィルタを有し、
前記共振器に共鳴する信号光及び制御光を前記一対の導波路の一方から入力して他方から取り出し、前記信号光を前記制御光で変調する光スイッチ回路であって、
前記共鳴トンネルフィルタは、第1、第2の共鳴波長を持ち、
前記第1の共鳴波長を前記信号光に割り当て、
前記第2の共鳴波長を前記制御光に割り当てたことを特徴とする光スイッチ回路。
A resonance tunnel filter including a pair of waveguides configured on a two-dimensional photonic crystal and a photonic crystal resonator disposed between the pair of waveguides;
An optical switch circuit that inputs signal light and control light resonating with the resonator from one of the pair of waveguides and takes out from the other, and modulates the signal light with the control light ,
The resonant tunneling filter has first and second resonant wavelengths;
Assigning the first resonance wavelength to the signal light;
An optical switch circuit, wherein the second resonance wavelength is assigned to the control light .
2次元フォトニック結晶上に構成された第1、第2の一対の導波路と、前記第1の一対の導波路の間に配置され、かつ、前記第2の一対の導波路の間に配置されたフォトニック結晶の共振器で構成された共鳴トンネルフィルタを有し、
前記共振器に共鳴する信号光を前記第1の一対の導波路の一方から入力して他方から取り出し、かつ、前記共振器に共鳴する制御光を前記第2の一対の導波路の一方から入力して他方から取り出し、前記信号光を前記制御光で変調する光スイッチ回路であって、
前記共鳴トンネルフィルタは、第1、第2の共鳴波長を持ち、
前記第1の共鳴波長を前記信号光に割り当て、
前記第2の共鳴波長を前記制御光に割り当て、
前記共振器は、少なくとも第1、第2の共鳴モードを有し、
各共鳴モードのフィールド形状の対称性と、前記第1、第2の一対の導波路の導波モードのフィールド形状の対称性との一致により、前記信号光を前記第1の一対の導波路に伝搬し、かつ、前記制御光を前記第2の一対の導波路に伝搬することを特徴とする光スイッチ回路。
A first and second pair of waveguides configured on a two-dimensional photonic crystal, and the first pair of waveguides, and between the second pair of waveguides. Having a resonant tunneling filter composed of a photonic crystal resonator,
Signal light that resonates with the resonator is input from one of the first pair of waveguides and extracted from the other, and control light that resonates with the resonator is input from one of the second pair of waveguides And taking out from the other, and modulating the signal light with the control light ,
The resonant tunneling filter has first and second resonant wavelengths;
Assigning the first resonance wavelength to the signal light;
Assigning the second resonance wavelength to the control light;
The resonator has at least first and second resonance modes,
By matching the symmetry of the field shape of each resonance mode with the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the first and second pair of waveguides, the signal light is transmitted to the first pair of waveguides. An optical switch circuit that propagates and propagates the control light to the second pair of waveguides .
請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第1の共鳴モードのフィールド形状の結晶配位方向であるΓK軸に対する対称性と、前記第1の一対の導波路の導波モードのΓK軸に対するフィールド形状の対称性との一致により、前記共振器と前記第1の一対の導波路を結合して前記信号光を前記第1の一対の導波路に伝搬し、
前記第1の共鳴モードのフィールド形状のΓK軸に対する対称性と、前記第2の一対の導波路の導波モードのΓK軸に対するフィールド形状の対称性との不一致により、前記信号光を前記第2の一対の導波路に伝搬しないことを特徴とする光スイッチ回路。
The optical switch circuit according to claim 2 , wherein
According to the coincidence between the symmetry with respect to the ΓK axis which is the crystal coordination direction of the field shape of the first resonance mode and the symmetry of the field shape with respect to the ΓK axis of the waveguide mode of the first pair of waveguides, Propagating the signal light to the first pair of waveguides by coupling a resonator and the first pair of waveguides,
Due to the mismatch between the symmetry of the field shape of the first resonance mode with respect to the ΓK axis and the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the second pair of waveguides with respect to the ΓK axis, An optical switch circuit characterized by not propagating to a pair of waveguides.
請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第2の共鳴モードのフィールド形状のΓK軸に直交するΓM軸に対する対称性と、前記第2の一対の導波路の導波モードのΓM軸に対するフィールド形状の対称性との一致により、前記共振器と前記第2の一対の導波路を結合して前記制御光を前記第2の一対の導波路に伝搬し、
前記第2の共鳴モードのフィールド形状のΓM軸に対する対称性と、前記第1の一対の導波路の導波モードのΓM軸に対するフィールド形状の対称性との不一致により、前記制御光を前記第1の一対の導波路に伝搬しないことを特徴とする光スイッチ回路。
The optical switch circuit according to claim 3 ,
According to the coincidence between the symmetry of the field shape of the second resonance mode with respect to the ΓM axis orthogonal to the ΓK axis and the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the second pair of waveguides with respect to the ΓM axis, And the control light is propagated to the second pair of waveguides by coupling the second pair of waveguides to the second pair of waveguides,
Due to a mismatch between the symmetry of the field shape of the second resonance mode with respect to the ΓM axis and the symmetry of the field shape of the waveguide mode of the first pair of waveguides with respect to the ΓM axis, An optical switch circuit characterized by not propagating to a pair of waveguides.
請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第1の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第1の一対の導波路の導波モードの帯域の一致により、前記共振器と前記第1の一対の導波路を結合して前記信号光を前記第1の一対の導波路に伝搬し、
前記第1の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第2の一対の導波路の導波モードの帯域の不一致により、前記信号光を前記第2の一対の導波路に伝搬しないことを特徴とする光スイッチ回路。
The optical switch circuit according to claim 2 , wherein
By coupling the resonance frequency of the first resonance mode with the band of the waveguide mode of the first pair of waveguides, the resonator and the first pair of waveguides are coupled to transmit the signal light Propagating to a first pair of waveguides;
Light that does not propagate the signal light to the second pair of waveguides due to a mismatch between the resonance frequency of the first resonance mode and the band of the waveguide modes of the second pair of waveguides Switch circuit.
請求項記載の光スイッチ回路において、
前記第2の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第2の一対の導波路の導波モードの帯域の一致により、前記共振器と前記第2の一対の導波路を結合して前記制御光を前記第2の一対の導波路に伝搬し、
前記第2の共鳴モードの共鳴周波数と、前記第1の一対の導波路の導波モードの帯域の不一致により、前記制御光を前記第1の一対の導波路に伝搬しないことを特徴とする光スイッチ回路。
The optical switch circuit according to claim 5 , wherein
By combining the resonance frequency of the second resonance mode and the band of the waveguide mode of the second pair of waveguides, the resonator and the second pair of waveguides are coupled to transmit the control light. Propagating to a second pair of waveguides;
Light that does not propagate the control light to the first pair of waveguides due to a mismatch between the resonance frequency of the second resonance mode and the band of the waveguide modes of the first pair of waveguides Switch circuit.
請求項2乃至記載の光スイッチ回路において、
前記共振器は、フォトニックバンドギャップ内に6重極モードを有することを特徴とする光スイッチ回路。
The optical switch circuit according to any one of claims 2 to 6 ,
The resonator has a hexapole mode in a photonic band gap.
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