JP4586654B2 - Optical data transmission system and optical data transmission method - Google Patents
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Description
この発明は、例えばLSI(Large Scale Integrated Circuit)等の半導体チップ間でデータ伝送を行う際に適用して好適な光データ伝送システム、光データバスおよび光データ伝送方法に関する。 The present invention relates to an optical data transmission system, an optical data bus, and an optical data transmission method that are suitable for data transmission between semiconductor chips such as LSI (Large Scale Integrated Circuit) .
従来、LSI等の半導体チップ間のデータ伝送は、基板配線を介した電気信号によりなされている。しかし、昨今のMPU(Micro Processing Unit)の高機能化に伴い、半導体チップ間にて必要とされるデータ授受量は著しく増大し、結果として種々の高周波問題、例えばRC(Register and Capacitor)信号遅延、インピーダンスミスマッチング、EMC(ElectroMagnetic Compatibility)/EMI(ElectroMagnetic Interference)、クロストーク等が浮上している。 Conventionally, data transmission between semiconductor chips such as LSIs is performed by electrical signals via substrate wiring. However, with the recent increase in functionality of MPUs (Micro Processing Units), the amount of data exchanged between semiconductor chips has significantly increased, resulting in various high frequency problems such as RC (Register and Capacitor) signal delays. Impedance mismatching, EMC (ElectroMagnetic Compatibility) / EMI (ElectroMagnetic Interference), crosstalk, etc. are emerging.
また従来、データ伝送の高速化および大容量化を実現するために、光配線による光データ伝送技術が開発されている。半導体チップ間のデータ伝送を光信号で行うことで、電気配線におけるようなRC遅延の問題はなく、伝送速度を大幅に向上させることができる。また、半導体チップ間のデータ伝送を光信号で行うことで、電磁波に関する対策を全く必要とせず、比較的自由な配線設計が可能となる。 Conventionally, an optical data transmission technique using optical wiring has been developed in order to realize high speed and large capacity of data transmission. By performing data transmission between semiconductor chips using optical signals, there is no problem of RC delay as in electrical wiring, and transmission speed can be greatly improved. In addition, by performing data transmission between semiconductor chips using optical signals, it is possible to design wiring relatively freely without requiring any countermeasures against electromagnetic waves.
特許文献1には、光波長多重伝送方式が記載されている。この光波長多重伝送方式では、ノードがデータを送信する場合、当該ノードは、送信データを送るべきノードのアドレス光波長を確認し、データをこの光波長の光信号に変換して光ファイバ伝送路に送出する。また、この光波長多重伝送方式では、ノードがデータを受信する場合、当該ノードは、光ファイバ伝送路から、自ノードのアドレスとして割り当てられた波長の光のみを取り出して受信データを取得する。
上述した特許文献1に記載される光波長多重伝送方式を始めとして従来提案されている複数のノード間のデータ通信、あるいは複数の半導体チップ間のデータ伝送を光配線で行うものにあっては、各ノードあるいは各半導体チップがそれぞれ発光素子を有しており、高価かつ複雑な構成となっている。
In the case where data communication between a plurality of nodes conventionally proposed including the optical wavelength multiplexing transmission method described in
この発明の目的は、各ユニット(ノード、半導体チップ等)が発光素子を備えることなく安価かつ簡単に構成できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to enable each unit (node, semiconductor chip, etc.) to be configured inexpensively and easily without a light emitting element.
この発明の概念は、
データの送受信を行う複数のユニットと、
上記複数のユニットを接続する、データ情報を有しない単一または複数の波長の光を導波する第1の光導波路と、
上記複数のユニットを接続する、データ情報を有する単一または複数の波長の光を導波するリング状の第2の光導波路とを備え、
上記複数のユニットは、それぞれ、少なくとも1つ以上の変調機能デバイス、および少なくとも1つ以上の受光機能デバイスを有し、
上記複数のユニットがそれぞれ有する1つ以上の変調機能デバイスは、それぞれ、送信データの値に基づいて変調した所定の波長の光を、上記第1の光導波路から上記第2の光導波路に導波し、
上記複数のユニットがそれぞれ有する1つ以上の受光機能デバイスの少なくともいずれかは、上記第2の光導波路から、所定の波長の光を取り出して受信データを得るとともに、上記第2の光導波路から取り出す光の比率を調整する調整機構を有する光データ伝送システムにある。
The concept of this invention is
Multiple units that send and receive data;
A first optical waveguide connecting the plurality of units and guiding light of a single wavelength or a plurality of wavelengths having no data information;
A ring-shaped second optical waveguide for guiding light of single or multiple wavelengths having data information, connecting the plurality of units;
Each of the plurality of units has at least one modulation function device and at least one light reception function device,
One or more modulation function device having the plurality of units each respectively, light of a predetermined wavelength modulated based on the value of the transmission data, to the first optical waveguide or found on Symbol second optical waveguide Guided,
At least one of the one or more light receiving function devices respectively included in the plurality of units obtains reception data by extracting light of a predetermined wavelength from the second optical waveguide and extracts from the second optical waveguide. An optical data transmission system having an adjustment mechanism for adjusting the ratio of light.
この発明においては、データ情報を有しない単一または複数の波長の光を導波する第1の光導波路と、データ情報を有する単一または複数の波長の光を導波するリング状の第2の光導波路とから光データバスが構成される。そして、この光データバスを利用して、ユニット間のデータ伝送が行われる。例えば、複数のユニット、第1の光導波路および第2の光導波路は、同一基板に形成される。また例えば、第1の光導波路および第2の光導波路は、SIMOX(Separation by IMplanted OXygen)法により形成された埋め込み光導波路とされる。 In the present invention, a first optical waveguide that guides light of a single or a plurality of wavelengths not having data information, and a ring-shaped second waveguide that guides light of a single or a plurality of wavelengths having data information. An optical data bus is composed of the optical waveguide. Then, data transmission between units is performed using this optical data bus. For example, the plurality of units, the first optical waveguide, and the second optical waveguide are formed on the same substrate. Also, for example, the first optical waveguide and the second optical waveguide are embedded optical waveguides formed by a SIMOX (Separation by IMplanted OXygen) method.
第1のユニットから第2のユニットにデータを伝送する際、第1のユニットの変調機能デバイスは、送信データに基づいて、第1の光導波路から所定の波長の光を第2の光導波路に導波し、第2のユニットの受光機能デバイスは、第1のユニットにより第1の光導波路から導波された所定波長の光を、第2の光導波路から取り出して受信データを得る。 When transmitting data from the first unit to the second unit, the modulation function device of the first unit transmits light of a predetermined wavelength from the first optical waveguide to the second optical waveguide based on the transmission data. The light receiving functional device of the second unit that receives the light having a predetermined wavelength guided from the first optical waveguide by the first unit obtains received data by extracting the light from the second optical waveguide.
上述したように、各ユニットは第1の光導波路で導波されている単一または複数の波長の光を用いて送信データに対応した所定の波長の光を得るものであり、当該各ユニットは発光素子を備える必要がなくなり、従って安価かつ簡単に構成できるようになる。 As described above, each unit obtains light of a predetermined wavelength corresponding to transmission data using light of a single wavelength or a plurality of wavelengths guided by the first optical waveguide. It is not necessary to provide a light-emitting element, and therefore it can be configured inexpensively and easily.
例えば、変調機能デバイスが第1の光導波路から第2の光導波路に導波する光は、通信をする他のユニットに応じた波長の光とされる。この場合、他のユニットで当該波長の光を取り出すようになされていれば、送信データに送信先のユニットを示すアドレスを付加しておく必要がなく、送信データのヘッダ部のデータエリアを縮小でき、実質的なデータ転送レートを高めることができる。 For example, the light guided by the modulation function device from the first optical waveguide to the second optical waveguide is light having a wavelength corresponding to another unit that performs communication. In this case, if the light of the wavelength is taken out by another unit, there is no need to add an address indicating the transmission destination unit to the transmission data, and the data area of the header part of the transmission data can be reduced. The substantial data transfer rate can be increased.
また例えば、受光機能デバイスが第2の光導波路から取り出す光は、通信をする他のユニットに応じた波長の光とされる。この場合、他のユニットで当該波長の光を第2の光導波路に導波するようになされていれば、送信データに送信元のユニットを示すアドレスを付加しておく必要がなく、送信データのヘッダ部のデータエリアを縮小でき、実質的なデータ転送レートを高めることができる。 Further, for example, light extracted from the second optical waveguide by the light receiving function device is light having a wavelength corresponding to another unit that performs communication. In this case, if the light of the wavelength is guided to the second optical waveguide by another unit, there is no need to add an address indicating the transmission source unit to the transmission data. The data area of the header portion can be reduced, and the substantial data transfer rate can be increased.
また例えば、複数のユニットは、それぞれ、変調機能デバイスにより第2の光導波路に導波された光を、この第2の光導波路から取り出して除去する受光機能デバイスを有するようにされる。この場合、所定のユニットの変調機能デバイスにより第2の光導波路に導波された光は一周して当該所定のユニットの接続箇所に戻ってくるが、この光を除去できるため、次に変調機能デバイスにより第2の光導波路に導波される光に対するクロストークを抑制することができる。 Further, for example, each of the plurality of units has a light receiving function device that extracts and removes light guided to the second optical waveguide by the modulation function device from the second optical waveguide. In this case, the light guided to the second optical waveguide by the modulation function device of the predetermined unit makes a round and returns to the connection portion of the predetermined unit. Crosstalk with respect to light guided to the second optical waveguide by the device can be suppressed.
また例えば、受信データを得るための受光機能デバイスは、第2の光導波路から取り出す光の比率を調整する調整機構を有するようにされる。この場合、ブロードキャスト型通信が常時であれば、各ユニットにおける受信データを得るための受光機能デバイスを、第2の光導波路から該当波長の光の一部を取り出すように設定される。上述したように第2の光導波路から取り出す光の比率を調整する調整機構を有するものとすることで、ポイント・ツー・ポイント型通信が行われる場合に、第2の光導波路から該当波長の光の全てを取り出すように設定でき、受信感度を高めることができる。 Further, for example, a light receiving function device for obtaining received data has an adjustment mechanism for adjusting the ratio of light extracted from the second optical waveguide. In this case, if broadcast communication is always performed, the light receiving function device for obtaining the reception data in each unit is set so as to extract a part of the light of the corresponding wavelength from the second optical waveguide. By having an adjustment mechanism that adjusts the ratio of the light extracted from the second optical waveguide as described above, when point-to-point communication is performed, the light of the corresponding wavelength from the second optical waveguide. Can be set to extract all of the above, and reception sensitivity can be increased.
また例えば、変調機能デバイスは、第1の光導波路から第2の光導波路に導波する光の波長を調整する調整機構を有するようにされる。この場合、各ユニットは、通信をする他のユニットに対応した波長の光を第2の光導波路に導波するものとしたとき、光データバスに接続されるユニット数が増大しても変調機能デバイスの個数を少なく抑えることができ、回路構成を簡単にできる。 In addition, for example, the modulation function device has an adjustment mechanism that adjusts the wavelength of light guided from the first optical waveguide to the second optical waveguide. In this case, when each unit guides light of a wavelength corresponding to the other unit that communicates to the second optical waveguide, the modulation function even if the number of units connected to the optical data bus increases. The number of devices can be reduced, and the circuit configuration can be simplified.
また例えば、受信データを得るための受光機能デバイスは、第2の光導波路から取り出す光の波長を調整する調整機構を有するようにされる。この場合、各ユニットは、通信をする他のユニットに対応した波長の光を第2の光導波路から取り出すものとしたとき、光データバスに接続されるユニット数が増大しても受光機能デバイスの個数を少なく抑えることができ、回路構成を簡単にできる。 Further, for example, a light receiving function device for obtaining received data has an adjustment mechanism for adjusting the wavelength of light extracted from the second optical waveguide. In this case, when each unit extracts light of a wavelength corresponding to another unit that communicates from the second optical waveguide, even if the number of units connected to the optical data bus increases, The number can be kept small, and the circuit configuration can be simplified.
この発明によれば、データ情報を有しない単一または複数の波長の光を導波する第1の光導波路と、データ情報を有する単一または複数の光を導波するリング状の第2の光導波路を用意し、第1のユニットから第2のユニットにデータを伝送するとき、第1のユニットは、送信データの値に基づいて変調した所定の波長の光を、第1の光導波路から第2の光導波路に導波し、第2のユニットは、第1のユニットにより第1の光導波路から導波された光を、第2の光導波路から取り出して受信データを得るとともに、上記第2の光導波路から取り出す光の比率を調整する調整機構を有するものであり、各ユニットが発光素子を備えることなく安価かつ簡単に構成できる。 According to the present invention, the first optical waveguide that guides light of a single or a plurality of wavelengths not having data information, and the ring-shaped second waveguide that guides a single or a plurality of lights having data information. When an optical waveguide is prepared and data is transmitted from the first unit to the second unit, the first unit transmits light of a predetermined wavelength modulated based on the value of transmission data to the first optical waveguide. guided into et second optical waveguide, the second unit, the light guided through the first optical waveguide by the first unit, with obtain received data is taken out from the second optical waveguide, the It has an adjusting mechanism for adjusting the ratio of light extracted from the second optical waveguide , and each unit can be configured inexpensively and easily without including a light emitting element.
第1の実施の形態について説明する。図1は、第1の実施の形態としての光データ伝送システム100の構成を示している。
A first embodiment will be described. FIG. 1 shows a configuration of an optical
この光データ伝送システム100は、データの送受信を行う複数、この実施の形態では4個のユニット110〜140と、これらのユニット110〜140を接続する光導波路150,160と、光導波路に150に所定の波長の光を入力する発光部170とを有している。
The optical
光導波路150は、第1の光導波路を構成しており、複数のユニット110〜140を接続する。この光導波路150は、データ情報を有しない、つまりデータ的にnull(無効)な、単一または複数の波長、この実施の形態では、4つの波長(λ1,λ2,λ3,λ4)の光を導波するリング状の光導波路である。この光導波路150には、発光部170から、上述した4つの波長の光が供給される。ここで、データ的にnullな光とは、データ通信速度帯域からみて、データに影響を与えない光であればよく、連続光でもよく、高速に変調されている光でもよい。
The
光導波路160は、第2の光導波路を構成しており、複数のユニット110〜140を接続する。この光導波路160は、データ情報を有する単一または複数の波長、この実施の形態では4つの波長(λ1,λ2,λ3,λ4)の光を導波するリング状の光導波路である。
The
ユニット110〜140は、一つの半導体基板、あるいは一般の基板に配置されていてもよく、ディスクリート部材であってもよい。これらユニット110〜140がディスクリート部材である場合には、それぞれのユニット内の光導波路がユニット間に配置される光ファイバ等で接続されて上述した光導波路150,160が構成される。この場合、ユニット内の光導波路とユニット間の光ファイバとの接続においては損失が生じることから、各ユニットは同一基板上、より望ましくは1つの半導体基板上に形成されている方が性能を引き出しやすい。
The
ユニット110は、I/Oデバイス111、変調機能部112および受光機能部113を有している。変調機能部112は、少なくとも1つ以上の変調機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、3つの変調機能デバイス112a,112b,112cを有している。また、受光機能部113は、少なくとも1つ以上の受光機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、1つの受光機能デバイス113aを有している。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット110は、ユニット120にデータを送信するときはλ2の波長の光を使用し、ユニット130にデータを送信するときはλ3の波長の光を使用し、ユニット140にデータを送信するときはλ4の波長の光を使用する。変調機能デバイス112a,112b,112cは、それぞれ、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ2,λ3,λ4の波長の光を導波する。また、ユニット110は、ユニット120、ユニット130またはユニット140からデータを受信するときはλ1の波長の光を使用する。受光機能デバイス113aは、光導波路160からλ1の波長の光を取り出して受信データを得る。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided in the
変調機能デバイス112a〜112cおよび受光機能デバイス113aは、それぞれ、マイクロリング・リゾネータを応用した構成とされている。ここで、マイクロリング・リゾネータの基本原理を説明する。
Each of the
図3には、直線状の光導波路201とリング状の光導波路202とが近接して配設されている。光導波路201で、例えばλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されてきた場合、導波路202の共振波長がλ2であるとすると、λ2の波長の光は光導波路202に閉じこめられ、光導波路201を導波する光から、λ2の波長の光が除かれる。
In FIG. 3, a linear
図4には、2本の互いに平行な直線状の光導波路211,212の間に、これらの光導波路211,212に近接してリング状の光導波路213が配設されている。光導波路211で例えばλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されてきた場合、光導波路213の共振波長がλ2であるとすると、この光導波路213によって光導波路211からλ2の波長の光が取り出されて光導波路212に導波される。
In FIG. 4, a ring-shaped
図5は、変調機能デバイス112aの構成例を示している。この変調機能デバイス112aは、光導波路150,160の間に、2個のリング状光導波路11,12が直列的に配設された構成となっている。ここで、リング状光導波路11の共振波長はλ2に設定される。
FIG. 5 shows a configuration example of the
リング状光導波路12は変調器(MOD)を構成しており、このリング状光導波路12に対応して、ユニット120に送信すべき送信データTDによって駆動されるヒータ13が配設されている。このリング状光導波路12の共振波長は基本的にはλ2に設定されるが、例えば送信データTDの「1」または「0」のビットでは、ヒータ13の発熱によって、当該リング状光導波路12の屈折率が変化し、その共振波長はλ2からずれたものとなる。そのため、光導波路150からリング状光導波路11で取り出されたλ2の波長の光は、このリング状光導波路12から光導波路160に、送信データTDで変調された状態で導波される。
The ring-shaped
詳細説明は省略するが、変調機能デバイス112b,112cも、上述した変調機能デバイス112aと同様の構成とされている。
Although detailed description is omitted, the
図6は、受光機能デバイス113aの構成例を示している。この受光機能デバイス113aは、光導波路160に近接して配設されたリング状光導波路14と、このリング状光導波路14に近接して配設された円弧状の光導波路15と、この光導波路15で導波された光を受光する受光素子(PD)16とからなっている。リング状光導波路14の共振波長はλ1に設定される。
FIG. 6 shows a configuration example of the light receiving
この場合、リング状光導波路14により、λ1の波長の光が、光導波路160から光導波路15に導波される。そして、この光導波路15に導波されたλ1の波長の光が受光素子16に供給され、この受光素子16から受信データRDが得られる。
In this case, light having a wavelength of λ1 is guided from the
図1に戻って、ユニット120は、I/Oデバイス121、変調機能部122および受光機能部123を有している。変調機能部122は、少なくとも1つ以上の変調機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、3つの変調機能デバイス122a,122b,122cを有している。また、受光機能部123は、少なくとも1つ以上の受光機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、1つの受光機能デバイス123aを有している。
Returning to FIG. 1, the
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット120は、ユニット130にデータを送信するときはλ3の波長の光を使用し、ユニット140にデータを送信するときはλ4の波長の光を使用し、ユニット110にデータを送信するときはλ1の波長の光を使用する。変調機能デバイス122a,122b,122cは、それぞれ、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ3,λ4,λ1の波長の光を導波する。これら変調機能デバイス122a,122b,122cは、上述した変調機能デバイス112a(図5参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided in the
また、ユニット120は、ユニット130、ユニット140またはユニット110からデータを受信するときはλ2の波長の光を使用する。受光機能デバイス123aは、光導波路160からλ2の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス123aは、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成される。
The
ユニット130は、I/Oデバイス131、変調機能部132および受光機能部133を有している。変調機能部132は、少なくとも1つ以上の変調機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、3つの変調機能デバイス132a,132b,132cを有している。また、受光機能部133は、少なくとも1つ以上の受光機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、1つの受光機能デバイス133aを有している。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット130は、ユニット140にデータを送信するときはλ4の波長の光を使用し、ユニット110にデータを送信するときはλ1の波長の光を使用し、ユニット120にデータを送信するときはλ2の波長の光を使用する。変調機能デバイス132a,132b,132cは、それぞれ、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ4,λ1,λ2の波長の光を導波する。これら変調機能デバイス132a,132b,132cは、上述した変調機能デバイス112a(図5参照)と同様に構成されている。
Here, when light having
また、ユニット130は、ユニット140、ユニット110またはユニット120からデータを受信するときはλ3の波長の光を使用する。受光機能デバイス133aは、光導波路160からλ3の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス133aは、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成される。
The
ユニット140は、I/Oデバイス141、変調機能部142および受光機能部143を有している。変調機能部142は、少なくとも1つ以上の変調機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、3つの変調機能デバイス142a,142b,142cを有している。また、受光機能部143は、少なくとも1つ以上の受光機能デバイス、この実施の形態では、図2に示すように、1つの受光機能デバイス143aを有している。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット140は、ユニット110にデータを送信するときはλ1の波長の光を使用し、ユニット120にデータを送信するときはλ2の波長の光を使用し、ユニット130にデータを送信するときはλ3の波長の光を使用する。変調機能デバイス142a,142b,142cは、それぞれ、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ1,λ2,λ3の波長の光を導波する。これら変調機能デバイス142a,142b,142cは、上述した変調機能デバイス112a(図5参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths of λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided in the
また、ユニット140は、ユニット110、ユニット120またはユニット130からデータを受信するときはλ4の波長の光を使用する。受光機能デバイス143aは、光導波路160からλ4の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス143aは、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成される。
The
次に、光導波路150,160、さらには上述した変調機能デバイスおよび受光機能デバイスを構成する光導波路の形成方法について説明する。これらの光導波路は、例えば、表面に形成するリッジ型光導波路として、あるいは表面直下に形成するSIMOX光導波路(埋め込み光導波路)として形成できる。
Next, a description will be given of a method for forming the
図7を参照して、リッジ型光導波路の製造工程を説明する。 With reference to FIG. 7, the manufacturing process of a ridge type | mold optical waveguide is demonstrated.
まず、図7Aに示すように、SOI(Silicon On Insulator)基板20を用意する。このSOI基板20は、シリコン基板21に、絶縁物(ボックス)22、例えばシリコン酸化膜を介して、シリコン単結晶膜(アクティブシリコン層)23が形成されたものである。
First, as shown in FIG. 7A, an SOI (Silicon On Insulator)
次に、図7Bに示すように、シリコン単結晶膜23上にレジスト膜24を塗布し、そして、パターニングを行って、図7Cに示すように、光導波路パターンに対応したレジストパターン25を生成する。
Next, as shown in FIG. 7B, a resist
次に、レジストパターン25をマスクにして、RIE(Reactive Ion Etching)を行って、図7Dに示すように、リッジ型光導波路26を形成する。なお、レジストパターン25は、エッチング後に除去される。 Next, using the resist pattern 25 as a mask, RIE (Reactive Ion Etching) is performed to form a ridge type optical waveguide 26 as shown in FIG. 7D. The resist pattern 25 is removed after etching.
図8を参照して、SIMOX光導波路の製造工程を説明する。 With reference to FIG. 8, the manufacturing process of the SIMOX optical waveguide will be described.
まず、図8Aに示すように、SOI基板30を用意する。このSOI基板30は、シリコン基板31に、絶縁物(ボックス)32、例えばシリコン酸化膜を介して、シリコン単結晶膜(アクティブシリコン層)33が形成されたものである。
First, as shown in FIG. 8A, an
次に、図8Bに示すように、熱酸化により、シリコン単結晶膜33の表面にシリコン酸化膜34を形成する。そして、パターニングを行って、図8Cに示すように、二酸化シリコンからなる、光導波路パターンに対応したマスクを35を形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, a
次に、図8Dに示すように、シリコン単結晶膜33上にマスク35が配置された状態で、酸素イオンを注入する。この場合、マスク35が配置された部分ではこのマスク35でイオン速度が減速されるため酸素イオンが浅く注入され、一方マスク35が配置されていない部分では酸素イオンが深く注入される。
Next, as shown in FIG. 8D, oxygen ions are implanted with the
次に、図8Eに示すように、シリコン単結晶膜33に酸素イオンが注入されたSOI基板30に高温アニール処理を施し、注入された酸素イオンとシリコンとを反応させて、シリコン単結晶膜33内にシリコン酸化膜36を生成し、SIMOX光導波路37を形成する。なお、マスク35は、アニール処理前または後、あるいはある程度アニールを行った後に除去される。
Next, as shown in FIG. 8E, the
上述したように光導波路150,160、さらには上述した変調機能デバイスおよび受光機能デバイスを構成する光導波路を、リッジ型導波路またはSIMOX光導波路として形成できるが、この実施の形態において、光導波路150,160は、シリコンチップの広いエリアを横切る可能性があるので、表面に形成されるリッジ型光導波路である場合よりも、表面直下に形成されるSIMOX光導波路である方が、より多くのシリコン表面を電気回路に充当させることができるので、有利である。また、損失的にもSIMOX光導波路を用いることが望ましい。
As described above, the
図2に示す光データ伝送システム100の動作を説明する。ここでは、ユニット110から、ユニット120,130,140にデータを送信する場合を例にとって説明する。
The operation of the optical
まず、ユニット110からユニット120にデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110のデバイス111から変調機能デバイス112aに、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス112aにより、光導波路150から光導波路160に、λ2の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット120の受光機能デバイス123aでは、光導波路160からλ2の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110のデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス121に供給される。
First, an operation when data is transmitted from the
次に、ユニット110からユニット130にデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110のデバイス111から変調機能デバイス112bに、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス112bにより、光導波路150から光導波路160に、λ3の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット130の受光機能デバイス133aでは、光導波路160からλ3の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110のデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス131に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the
次に、ユニット110からユニット140にデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110のデバイス111から変調機能デバイス112cに、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス112cにより、光導波路150から光導波路160に、λ4の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット140の受光機能デバイス143aでは、光導波路160からλ4の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110のデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス141に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the
説明は省略するが、ユニット120,130,140から他のユニットにデータを送信する場合の動作も、上述したユニット110から他のユニットにデータを送信する場合と同様である。
Although not described, the operation when data is transmitted from the
図2に示す光データ伝送システム100によれば、各ユニットは光導波路150で導波されているλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光を用いて、送信データに対応した所定の波長の変調光を得るものであり、当該各ユニットは発光素子を備える必要がなく、従って安価かつ簡単に構成できる。
According to the optical
また、各ユニットの変調機能デバイスが光導波路150から光導波路160に導波する光は、通信をする他のユニットに応じた波長の光とされ、当該他のユニットで当該波長の光を取り出すようになされているので、送信データに送信先のユニットを示すアドレスを付加しておく必要がなく、送信データのヘッダ部のデータエリアを縮小でき、実質的なデータ転送レートを高めることができる。
The light guided by the modulation function device of each unit from the
また、送信先のユニットに応じた波長の光を用いて通信を行うものであり、送信先が異なる複数のデータ通信を並行して行うことができ、データ伝送密度を極めて高くできる。例えば、ユニット110からユニット120へのデータ送信、ユニット110からユニット130へのデータ送信、およびユニット110からユニット140へのデータ送信を並行して行うことができる。
In addition, communication is performed using light of a wavelength corresponding to the transmission destination unit, and a plurality of data communication with different transmission destinations can be performed in parallel, so that the data transmission density can be extremely increased. For example, data transmission from the
次に、この発明の第2の実施の形態を説明する。図9は、第2の実施の形態としての光データ伝送システム100Aの構成を示している。この図9において、図2と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
Next explained is the second embodiment of the invention. FIG. 9 shows the configuration of an optical
この光データ伝送システム100Aは、図2に示す光データ伝送システム100のユニット110〜140の代わりに、ユニット110A〜140Aを有している。
This optical
ユニット110Aは、変調機能部として、1つの変調機能デバイス114を有しており、その他はユニット110と同様の構成とされている。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット110Aは、ユニット120Aにデータを送信するときはλ2の波長の光を使用し、ユニット130Aにデータを送信するときはλ3の波長の光を使用し、ユニット140Aにデータを送信するときはλ4の波長の光を使用する。変調機能デバイス114は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ2,λ3,λ4の波長の光を導波する。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided through the
変調機能デバイス114は、上述したマイクロリング・リゾネータを応用した構成とされている。図10は、変調機能デバイス114の構成例を示している。この変調機能デバイス114は、光導波路150,160の間に、2個のリング状光導波路41,42が直列的に配設された構成となっている。
The
ここで、リング状光導波路41は、波長調整機構(チューナTUN)を有している。すなわち、このリング状光導波路41に対応して、デバイス111からの制御データCDによって駆動されるヒータ43が配設される。このリング状光導波路41の共振波長は、ヒータ43の発熱によって当該リング状光導波路41の屈折率を変化させることで、データを送信すべきユニットに応じた波長とされる。例えば、このリング状光導波路41の共振波長は、ユニット120Aにデータを送信する場合にはλ2とされ、ユニット130Aにデータを送信する場合にはλ3とされ、ユニット140Aにデータを送信する場合にはλ4とされる。
Here, the ring-shaped
リング状光導波路42は変調器(MOD)を構成しており、このリング状光導波路42に対応して、送信データTDによって駆動されるヒータ44が配設されている。このリング状光導波路42はその共振波長にλ2,λ3,λ4を含むように設定されるが、例えば送信データTDの「1」または「0」のビットでは、ヒータ44の発熱によって、当該リング状光導波路42の屈折率が変化し、その共振波長は設定値からずれたものとなる。そのため、光導波路150からリング状光導波路11で取り出されたλ2,λ3またはλ4の波長の光は、このリング状光導波路42から光導波路160に、送信データTDで変調された状態で導波される。
The ring-shaped
ユニット120Aは、変調機能部として、1つの変調機能デバイス124を有しており、その他はユニット120と同様の構成とされている。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット120Aは、ユニット130Aにデータを送信するときはλ3の波長の光を使用し、ユニット140Aにデータを送信するときはλ4の波長の光を使用し、ユニット110Aにデータを送信するときはλ1の波長の光を使用する。変調機能デバイス124は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ3,λ4,λ1の波長の光を導波する。この変調機能デバイス124は、上述した変調機能デバイス114(図10参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided through the
ユニット130Aは、変調機能部として、1つの変調機能デバイス134を有しており、その他はユニット130と同様の構成とされている。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット130Aは、ユニット140Aにデータを送信するときはλ4の波長の光を使用し、ユニット110Aにデータを送信するときはλ1の波長の光を使用し、ユニット120Aにデータを送信するときはλ2の波長の光を使用する。変調機能デバイス134は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ4,λ1,λ2の波長の光を導波する。この変調機能デバイス134は、上述した変調機能デバイス114(図10参照)と同様に構成されている。
Here, when light having the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided in the
ユニット140Aは、変調機能部として、1つの変調機能デバイス144を有しており、その他はユニット140と同様の構成とされている。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット140Aは、ユニット110Aにデータを送信するときはλ1の波長の光を使用し、ユニット120Aにデータを送信するときはλ2の波長の光を使用し、ユニット130Aにデータを送信するときはλ3の波長の光を使用する。変調機能デバイス144は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ1,λ2,λ3の波長の光を導波する。この変調機能デバイス144は、上述した変調機能デバイス114(図10参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided in the
図9に示す光データ伝送システム100Aの動作を説明する。ここでは、ユニット110Aから、ユニット120A,130A,140Aにデータを送信する場合を例にとって説明する。
The operation of the optical
まず、ユニット110Aからユニット120Aにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Aのデバイス111から変調機能デバイス114に、リング状光導波路41の共振波長をλ2とするための制御データCDが供給される。また、ユニット110Aのデバイス111から変調機能デバイス114に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス114により、光導波路150から光導波路160に、λ2の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット120Aの受光機能デバイス123aでは、光導波路160からλ2の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Aのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス121に供給される。
First, an operation when data is transmitted from the
次に、ユニット110Aからユニット130Aにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Aのデバイス111から変調機能デバイス114にリング状光導波路41の共振波長をλ3とするための制御データCDが供給される。また、ユニット110Aのデバイス111から変調機能デバイス114に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス114により、光導波路150から光導波路160に、λ3の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット130Aの受光機能デバイス133aでは、光導波路160からλ3の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Aのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス131に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the
次に、ユニット110Aからユニット140Aにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Aのデバイス111から変調機能デバイス114にリング状光導波路41の共振波長をλ4とするための制御データCDが供給される。また、ユニット110Aのデバイス111から変調機能デバイス114に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス114により、光導波路150から光導波路160に、λ4の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット140Aの受光機能デバイス143aでは、光導波路160からλ4の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Aのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス141に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the
説明は省略するが、ユニット120A,130A,140Aから他のユニットにデータを送信する場合の動作も、上述したユニット110Aから他のユニットにデータを送信する場合と同様である。
Although not described, the operation when data is transmitted from the
図9に示す光データ伝送システム100Aによれば、図2に示す光データ伝送システム100と同様の効果を得ることができる他、各ユニットの変調機能部を構成する変調機能デバイスの個数を1つで構成でき、回路構成を簡単にできる。
According to the optical
なお、図9に示す光データ伝送システム100Aによれば、各ユニットの変調機能部を構成する変調機能デバイスの個数を1つとしたものであるが、1つは図5に示すような構成として1つの波長に対応させ、もう1つは図10に示すような構成として2つの波長に対応させ、各ユニットの変調機能部を合計2つの変調機能デバイスで構成することもできる。一般に、n個のユニットで構成される光データ伝送システムでは、図10に示すような構成の変調機能デバイスを用いることで、各ユニットの変調機能部をn−1個より少ない変調機能デバイスで構成でき、回路構成を簡単にできる。
In addition, according to the optical
また、図9に示す光データ伝送システム100Aによれば、各ユニットの変調機能部を構成する変調機能デバイスの個数を1つとしたものであるが、同一の変調機能デバイスをもう1つ備えることで、波長調整に時間がかかる場合における待機時間を短縮できる。
In addition, according to the optical
次に、この発明の第3の実施の形態を説明する。図11は、第3の実施の形態としての光データ伝送システム100Bの構成を示している。この図11において、図9と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
Next explained is the third embodiment of the invention. FIG. 11 shows a configuration of an optical
この光データ伝送システム100Bは、図9に示す光データ伝送システム100Aのユニット110A〜140Aの代わりに、ユニット110B〜140Bを有している。
This optical
ユニット110Bは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス115を有しており、その他はユニット110Aと同様の構成とされている。
The unit 110B has one light receiving
ここで、ユニット110Bは、ユニット120B、ユニット130Bまたはユニット140Bからデータを受信するときはλ1の波長の光を使用する。受光機能デバイス115は、光導波路160からλ1の波長の光を取り出して受信データを得る。
Here, the unit 110B uses light having a wavelength of λ1 when receiving data from the
受光機能デバイス115は、上述したマイクロリング・リゾネータを応用した構成とされている。図12は、受光機能デバイス115の構成例を示している。この受光機能デバイス115は、光導波路160に近接して配設されたリング状光導波路51と、このリング状光導波路51に近接して配設された円弧状の光導波路52と、この光導波路52で導波された光を受光する受光素子(PD)53とからなっている。
The light
ここで、リング状光導波路51は、波長調整機構(チューナTUN)を有している。すなわち、このリング状光導波路51に対応して、デバイス111からの制御データCDによって駆動されるヒータ54が配設される。このリング状光導波路51の共振波長は、ヒータ54の発熱によって当該リング状光導波路51の屈折率を変化させることで、ユニット110Bに応じた波長、この実施の形態ではλ1の波長とされる。
Here, the ring-shaped
この場合、リング状光導波路51により、λ1の波長の光が、光導波路160から光導波路52に導波される。そして、この光導波路52に導波されたλ1の波長の光が受光素子53に供給され、この受光素子53から受信データRDが得られる。
In this case, light having a wavelength of λ1 is guided from the
ユニット120Bは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス125を有しており、その他はユニット120Aと同様の構成とされている。ここで、ユニット120Bは、ユニット130B、ユニット140Bまたはユニット110Bからデータを受信するときはλ2の波長の光を使用する。受光機能デバイス125は、光導波路160からλ2の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス125は、上述した受光機能デバイス115(図12参照)と同様に構成されている。
The
ユニット130Bは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス135を有しており、その他はユニット130Aと同様の構成とされている。ここで、ユニット130Bは、ユニット140B、ユニット111Bまたはユニット120Bからデータを受信するときはλ3の波長の光を使用する。受光機能デバイス135は、光導波路160からλ3の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス135は、上述した受光機能デバイス115(図12参照)と同様に構成されている。
The
ユニット140Bは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス145を有しており、その他はユニット140Aと同様の構成とされている。ここで、ユニット140Bは、ユニット110B、ユニット120Bまたはユニット130Bからデータを受信するときはλ4の波長の光を使用する。受光機能デバイス145は、光導波路160からλ4の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス145は、上述した受光機能デバイス115(図12参照)と同様に構成されている。
The
図11に示す光データ伝送システム100Bの動作は、上述した図9に示す光データ伝送システム100Aと同様であるのでその説明は省略する。
The operation of the optical
この図11に示す光データ伝送システム100Bによれば、図9に示す光データ伝送システム100Aと同様の効果を得ることができる他、各ユニットの受光機能部を構成する受光機能デバイスが光導波路160から取り出す光の波長を調整する波長調整機構を備えるものであり、ユニットの増加を行う場合等、システムの拡張性が要求される場合において、既存の受光機能デバイスの共振波長との競合を回避できる。
According to the optical
次に、この発明の第4の実施の形態を説明する。図13は、第4の実施の形態としての光データ伝送システム100Cの構成を示している。この図13において、図11と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。 Next explained is the fourth embodiment of the invention. FIG. 13 shows a configuration of an optical data transmission system 100C as the fourth embodiment. In FIG. 13, portions corresponding to those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この光データ伝送システム100Cは、図11に示す光データ伝送システム100Bのユニット110B〜140Bの代わりに、ユニット110C〜140Cを有している。
This optical data transmission system 100C has units 110C to 140C instead of the units 110B to 140B of the optical
ユニット110Cは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス118を有しており、その他はユニット110Bと同様の構成とされている。
The unit 110C has one light receiving
ここで、ユニット110Cは、ユニット120C、ユニット130Cまたはユニット140Cからデータを受信するときはλ1の波長の光を使用する。受光機能デバイス118は、光導波路160からλ1の波長の光を取り出して受信データを得る。
Here, the unit 110C uses light having a wavelength of λ1 when receiving data from the
受光機能デバイス118は、上述したマイクロリング・リゾネータを応用した構成とされている。図14は、受光機能デバイス118の構成例を示している。この受光機能デバイス118は、光導波路160に近接して配設されたリング状光導波路61と、このリング状光導波路61に近接して配設されたリング状光導波路62と、このリング状光導波路62に近接して配設された円弧状の光導波路63と、この光導波路63で導波された光を受光する受光素子(PD)64とからなっている。
The light
ここで、リング状光導波路61は、波長調整機構(チューナTUN)を有している。すなわち、このリング状光導波路61に対応して、デバイス111からの制御データCD1によって駆動されるヒータ65が配設される。このリング状光導波路61の共振波長は、ヒータ65の発熱によって当該リング状光導波路61の屈折率を変化させることで、ユニット110Cに応じた波長、この実施の形態ではλ1の波長とされる。
Here, the ring-shaped
また、リング状光導波路62は、取り出す光の比率を調整する比率調整機構(アッテネータATT)を有している。すなわち、このリング状光導波路62に対応して、デバイス111からの制御データCD2によって駆動されるヒータ66が配設される。このリング状光導波路62の共振波長を、ヒータ66の発熱によって当該リング状光導波路62の屈折率を変化させることで、ユニット110Cに応じた波長、この実施の形態ではλ1の波長からずらすことができる。
The ring-shaped
この場合、リング状光導波路61,62により、λ1の波長の光が、光導波路160から光導波路63に、所定の比率で導波される。そして、この光導波路63に導波されたλ1の波長の光が受光素子64に供給され、この受光素子64から受信データRDが得られる。
In this case, light having a wavelength of λ1 is guided from the
ユニット120Cは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス128を有しており、その他はユニット120Bと同様の構成とされている。ここで、ユニット120Cは、ユニット130C、ユニット140Cまたはユニット110Cからデータを受信するときはλ2の波長の光を使用する。受光機能デバイス128は、光導波路160からλ2の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス128は、上述した受光機能デバイス118(図14参照)と同様に構成されている。
The
ユニット130Cは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス138を有しており、その他はユニット130Bと同様の構成とされている。ここで、ユニット130Cは、ユニット140C、ユニット110Cまたはユニット120Cからデータを受信するときはλ3の波長の光を使用する。受光機能デバイス138は、光導波路160からλ3の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス138は、上述した受光機能デバイス118(図14参照)と同様に構成されている。
The
ユニット140Cは、受光機能部として、1つの受光機能デバイス148を有しており、その他はユニット140Bと同様の構成とされている。ここで、ユニット140Cは、ユニット110C、ユニット120Cまたはユニット130Cからデータを受信するときはλ4の波長の光を使用する。受光機能デバイス148は、光導波路160からλ4の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス148は、上述した受光機能デバイス118(図14参照)と同様に構成されている。
The
図13に示す光データ伝送システム100Cの動作は、上述した図11に示す光データ伝送システム100Bと同様であるのでその説明は省略する。
The operation of the optical data transmission system 100C shown in FIG. 13 is the same as that of the optical
この図13に示す光データ伝送システム100Cによれば、図11に示す光データ伝送システム100Bと同様の効果を得ることができる。さらに、この図13に示す光データ伝送システム100Cによれば、各ユニットの受光機能デバイスが比率調整機構を有しているので、例えば、所定ユニットから他の全てのユニットに同一データを送るブロードキャスト型のデータ通信を良好に行うことが可能となる。
According to the optical data transmission system 100C shown in FIG. 13, the same effects as those of the optical
例えば、ユニット110Cから他のユニット120C,130C,140Cに同一データを送る場合、ユニット120C,130C,140Cの受光機能デバイス128,138,148は、それぞれ、光導波路160からλ1の波長の光を取り出すように、波長調整機構により調整される。そして、受光機能デバイス148,138,128は、それぞれ、比率調整機構により光導波路160で導波されるλ1の波長の光を、例えば30%,50%,100%だけ取り出すように調整される。これにより、ユニット120C,130C,140Cの受光機能デバイス128,138,148は、それぞれ、光導波路160からλ1の波長の光を取り出すことができ、ユニット110Cから送信されたデータを得ることができる。
For example, when the same data is sent from the unit 110C to the
次に、この発明の第5の実施の形態を説明する。図15は、第5の実施の形態としての光データ伝送システム100Dの構成を示している。この図15において、図2と対応する部分には同一符号を付して示している。 Next explained is the fifth embodiment of the invention. FIG. 15 shows a configuration of an optical data transmission system 100D as the fifth embodiment. In FIG. 15, parts corresponding to those in FIG.
この光データ伝送システム100Dは、図2に示す光データ伝送システム100Aのユニット110A〜140Aの代わりに、ユニット110D〜140Dを有している。
This optical data transmission system 100D has units 110D to 140D instead of the
ユニット110Dは、変調機能部として1つの変調機能デバイス116を有しており、受光機能部として4つの受光機能デバイス117a〜117dを有している。
The unit 110D has one
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット110Dは、他のユニットにデータを送信するときはλ1の波長の光を使用する。変調機能デバイス116は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ1の波長の光を導波する。この変調機能デバイス116は、上述した変調機能デバイス112a(図5参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided through the
また、ユニット110Dは、ユニット120Dからデータを受信するときはλ2の波長の光を使用し、ユニット130Dからデータを受信するときはλ3の波長の光を使用し、ユニット140Dからデータを受信するときはλ4の波長の光を使用する。受光機能デバイス117a,117b,117cは、それぞれ、光導波路160からλ2,λ3,λ4の波長の光を取り出して受信データを得る。
The unit 110D uses light having a wavelength of λ2 when receiving data from the
これら受光機能デバイス117a,117b,117cは、それぞれ、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。ただし、これら受光機能デバイス117a,117b,117cは、光導波路160で導波されているλ2,λ3,λ4の波長の光をそれぞれ一定の割合だけ、例えば30%,50%,100%だけ取り出すように設定される。これにより、ユニット120Dからのλ2の波長の光を、下流のユニット140D,130Dで取り出すことが可能となり、またユニット130Dからのλ3の波長の光を、下流のユニット140Dで取り出すことが可能となる。
These light receiving function devices 117a, 117b, and 117c are respectively configured in the same manner as the light receiving
なお、受光機能デバイス117dは、光導波路160からλ1の波長の光を取り出して除去する。この受光機能デバイス117dは、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されており、光導波路160で導波されているλ1の波長の光を全て取り出すように設定される。ユニット110Dの変調機能デバイス116により光導波路160に導波された光は、この光導波路160を一周して当該ユニット110Dの接続箇所に戻ってくる。上述したように受光機能デバイス117dで光導波路160からλ1の波長の光が取り出されることで、次に変調機能デバイス116により光導波路160に導波されるλ1の波長の光に対するクロストークを抑制することができる。
The light receiving
ユニット120Dは、変調機能部として1つの変調機能デバイス126を有しており、受光機能部として4つの受光機能デバイス127a〜127dを有している。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット120Dは、他のユニットにデータを送信するときはλ2の波長の光を使用する。変調機能デバイス126は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ2の波長の光を導波する。この変調機能デバイス126は、上述した変調機能デバイス112a(図5参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided through the
また、ユニット120Dは、ユニット130Dからデータを受信するときはλ3の波長の光を使用し、ユニット140Dからデータを受信するときはλ4の波長の光を使用し、ユニット110Dからデータを受信するときはλ1の波長の光を使用する。受光機能デバイス127a,127b,127cは、それぞれ、光導波路160からλ3,λ4,λ1の波長の光を取り出して受信データを得る。
The
これら受光機能デバイス127a,127b,127cは、それぞれ、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。ただし、これら受光機能デバイス127a,127b,127cは、光導波路160で導波されているλ3,λ4,λ1の波長の光をそれぞれ一定の割合だけ、例えば30%,50%,100%だけ取り出すように設定される。これにより、ユニット130Dからのλ3の波長の光を、下流のユニット110D,140Dで取り出すことが可能となり、またユニット140Dからのλ4の波長の光を、下流のユニット110Dで取り出すことが可能となる。
Each of the light receiving
なお、受光機能デバイス127dは、光導波路160からλ2の波長の光を取り出して除去する。この受光機能デバイス127dは、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されており、光導波路160で導波されているλ2の波長の光を全て取り出すように設定される。ユニット120Dの変調機能デバイス126により光導波路160に導波された光は、この光導波路160を一周して当該ユニット120Dの接続箇所に戻ってくる。上述したように受光機能デバイス127dで光導波路160からλ2の波長の光が取り出されることで、次に変調機能デバイス126により光導波路160に導波されるλ2の波長の光に対するクロストークを抑制することができる。
The light receiving
ユニット130Dは、変調機能部として1つの変調機能デバイス136を有しており、受光機能部として4つの受光機能デバイス137a〜137dを有している。
The unit 130D has one
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット130Dは、他のユニットにデータを送信するときはλ3の波長の光を使用する。変調機能デバイス136は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ3の波長の光を導波する。この変調機能デバイス136は、上述した変調機能デバイス112a(図5参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided in the
また、ユニット130Dは、ユニット140Dからデータを受信するときはλ4の波長の光を使用し、ユニット110Dからデータを受信するときはλ1の波長の光を使用し、ユニット120Dからデータを受信するときはλ2の波長の光を使用する。受光機能デバイス137a,137b,137cは、それぞれ、光導波路160からλ4,λ1,λ2の波長の光を取り出して受信データを得る。
The unit 130D uses light having a wavelength of λ4 when receiving data from the
これら受光機能デバイス137a,137b,137cは、それぞれ、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。ただし、これら受光機能デバイス137a,137b,137cは、光導波路160で導波されているλ4,λ1,λ2の波長の光をそれぞれ一定の割合だけ、例えば30%,50%,100%だけ取り出すように設定される。これにより、ユニット140Dからのλ4の波長の光を、下流のユニット120D,110Dで取り出すことが可能となり、またユニット110Dからのλ1の波長の光を、下流のユニット120Dで取り出すことが可能となる。
These light receiving
なお、受光機能デバイス137dは、光導波路160からλ3の波長の光を取り出して除去する。この受光機能デバイス137dは、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されており、光導波路160で導波されているλ3の波長の光を全て取り出すように設定される。ユニット130Dの変調機能デバイス136により光導波路160に導波された光は、この光導波路160を一周して当該ユニット130Dの接続箇所に戻ってくる。上述したように受光機能デバイス137dで光導波路160からλ3の波長の光が取り出されることで、次に変調機能デバイス136により光導波路160に導波されるλ3の波長の光に対するクロストークを抑制することができる。
The light
ユニット140Dは、変調機能部として1つの変調機能デバイス146を有しており、受光機能部として4つの受光機能デバイス147a〜147dを有している。
The
ここで、光導波路150にλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光が導波されているとき、ユニット140Dは、他のユニットにデータを送信するときはλ4の波長の光を使用する。変調機能デバイス146は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ4の波長の光を導波する。この変調機能デバイス146は、上述した変調機能デバイス112a(図5参照)と同様に構成されている。
Here, when light having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is guided in the
また、ユニット140Dは、ユニット110Dからデータを受信するときはλ1の波長の光を使用し、ユニット120Dからデータを受信するときはλ2の波長の光を使用し、ユニット130Dからデータを受信するときはλ3の波長の光を使用する。受光機能デバイス147a,147b,147cは、それぞれ、光導波路160からλ1,λ2,λ3の波長の光を取り出して受信データを得る。
The
これら受光機能デバイス147a,147b,147cは、それぞれ、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。ただし、これら受光機能デバイス147a,147b,147cは、光導波路160で導波されているλ1,λ2,λ3の波長の光をそれぞれ一定の割合だけ、例えば30%,50%,100%だけ取り出すように設定される。これにより、ユニット110Dからのλ1の波長の光を、下流のユニット130D,120Dで取り出すことが可能となり、またユニット120Dからのλ2の波長の光を、下流のユニット130Dで取り出すことが可能となる。
These light receiving
なお、受光機能デバイス147dは、光導波路160からλ4の波長の光を取り出して除去する。この受光機能デバイス147dは、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されており、光導波路160で導波されているλ4の波長の光を全て取り出すように設定される。ユニット140Cの変調機能デバイス146により光導波路160に導波された光は、この光導波路160を一周して当該ユニット140Dの接続箇所に戻ってくる。上述したように受光機能デバイス147dで光導波路160からλ4の波長の光が取り出されることで、次に変調機能デバイス146により光導波路160に導波されるλ4の波長の光に対するクロストークを抑制することができる。
The light receiving
図15に示す光データ伝送システム100Dの動作を説明する。ここでは、ユニット110Dから、ユニット120D,130D,140Dにデータを送信する場合を例にとって説明する。
The operation of the optical data transmission system 100D shown in FIG. 15 will be described. Here, a case where data is transmitted from the unit 110D to the
まず、ユニット110Dからユニット120Dにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Dのデバイス111から変調機能デバイス116に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス116により、光導波路150から光導波路160に、λ1の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット120Dの受光機能デバイス127cでは、光導波路160からλ1の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Dのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス121に供給される。
First, an operation when data is transmitted from the unit 110D to the
次に、ユニット110Dからユニット130Dにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Dのデバイス111から変調機能デバイス116に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス116により、光導波路150から光導波路160に、λ1の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット130Dの受光機能デバイス137bでは、光導波路160からλ1の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Dのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス131に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the unit 110D to the unit 130D will be described. In this case, the transmission data TD is supplied from the
次に、ユニット110Dからユニット140Dにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Dのデバイス111から変調機能デバイス116に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス116により、光導波路150から光導波路160に、λ1の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット140Dの受光機能デバイス147aでは、光導波路160からλ1の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Dのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス141に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the unit 110D to the
説明は省略するが、ユニット120D,130D,140Dから他のユニットにデータを送信する場合の動作も、上述したユニット110Dから他のユニットにデータを送信する場合と同様である。
Although description is omitted, the operation when data is transmitted from the
図15に示す光データ伝送システム100Dによれば、各ユニットは光導波路150で導波されているλ1,λ2,λ3,λ4の波長の光を用いて、送信データに対応した所定の波長の変調光を得るものであり、当該各ユニットは発光素子を備える必要がなく、従って安価かつ簡単に構成できる。
According to the optical data transmission system 100D shown in FIG. 15, each unit uses the light having the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 guided by the
また、各ユニットの受光機能デバイスが光導波路160から取り出す光は、通信をする他のユニットに応じた波長の光とされ、他のユニットで当該波長の光を導波路160に導波するようになされているので、送信データに送信元のユニットを示すアドレスを付加しておく必要がなく、送信データのヘッダ部のデータエリアを縮小でき、実質的なデータ転送レートを高めることができる。
The light extracted from the
また、送信元のユニットに応じた波長の光を用いて通信を行うものであり、送信元が異なる複数のデータ通信を並行して行うことができ、データ伝送密度を極めて高くできる。例えば、ユニット110Dからユニット130Dへのデータ送信、ユニット120Dからユニット140Dへのデータ送信を並行して行うことができる。
In addition, communication is performed using light of a wavelength corresponding to the transmission source unit, and a plurality of data communication with different transmission sources can be performed in parallel, and the data transmission density can be extremely increased. For example, data transmission from the unit 110D to the unit 130D and data transmission from the
また、各ユニットは、単一の波長の光を変調して光導波路160に導波し、他のユニットにより光導波路160に導波されたそれぞれの波長の光を受光するものである。そのため、ブロードキャスト型のデータ通信を行いたい場合において、動作させる変調機能デバイスを1つとすることができ、消費電力を少なくできる。
Each unit modulates light of a single wavelength and guides it to the
次に、この発明の第6の実施の形態を説明する。図16は、第6の実施の形態としての光データ伝送システム100Eの構成を示している。この図16において、図15と対応する部分には同一符号を付して示している。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 16 shows a configuration of an optical
この光データ伝送システム100Eは、図15に示す光データ伝送システム100Dのユニット110D〜140Dの代わりに、ユニット110E〜140Eを有している。
The optical
ユニット110Eは、ユニット110Dの受光機能デバイス117a,117b,117cの代わりに、受光機能デバイス119a,119b,119cを有しており、その他はユニット110Dと同様の構成とされている。
The
ここで、ユニット110Eは、ユニット120E、ユニット130Eまたはユニット140Eからデータを受信するときは、それぞれ、λ2,λ3またはλ4の波長の光を使用する。受光機能デバイス119a,119b,119cは、それぞれ、光導波路160からλ2,λ3,λ4の波長の光を取り出して受信データを得る。
Here, when receiving data from the
受光機能デバイス119aは、上述したマイクロリング・リゾネータを応用した構成とされている。図17は、受光機能デバイス119aの構成例を示している。この受光機能デバイス119aは、光導波路160に近接して配設されたリング状光導波路71と、このリング状光導波路71に近接して配設された円弧状の光導波路72と、この光導波路72で導波された光を受光する受光素子(PD)73とからなっている。
The light
ここで、リング状光導波路71は、光導波路160から、λ2の波長の光を、光導波路72に導波する。そのため、このリング状光導波路71は、基本的には、その共振波長が、ユニット120Eに応じた波長、この実施の形態ではλ2とされている。
Here, the ring-shaped
このリング状光導波路71は、さらに、上述したように光導波路160から光導波路72に導波するλ2の波長の光の比率を調整する比率調整機構(アッテネータATT)を有している。すなわち、このリング状光導波路71に対応して、デバイス111からの制御データCDによって駆動されるヒータ74が配設されている。このリング状光導波路71の共振波長を、ヒータ74の発熱によって当該リング状光導波路71の屈折率を変化させることで、上述のλ2の波長からずらし、導波するλ2の波長の光の比率を調整する。
The ring-shaped
この場合、リング状光導波路71により、λ2の波長の光が、光導波路160から光導波路72に、所定の比率で導波される。そして、この光導波路72に導波されたλ2の波長の光が受光素子73に供給され、この受光素子73から受信データRDが得られる。
In this case, the ring-shaped
詳細説明は省略するが、受光機能デバイス119b,119cも、上述した受光機能デバイス119aと同様の構成とされている。
Although detailed description is omitted, the light receiving
ユニット120Eは、ユニット120Dの受光機能デバイス127a,127b,127cの代わりに、受光機能デバイス129a,129b,129cを有しており、その他はユニット120Dと同様の構成とされている。ここで、ユニット120Eは、ユニット130E、ユニット140Eまたはユニット110Eからデータを受信するときは、それぞれ、λ3,λ4またはλ1の波長の光を使用する。受光機能デバイス129a,129b,129cは、それぞれ、光導波路160からλ3,λ4,λ1の波長の光を取り出して受信データを得る。これら受光機能デバイス129a,129b,129cは、上述した受光機能デバイス119a(図17参照)と同様に構成されている。
The
ユニット130Eは、ユニット130Dの受光機能デバイス137a,137b,137cの代わりに、受光機能デバイス139a,139b,139cを有しており、その他はユニット130Dと同様の構成とされている。ここで、ユニット130Eは、ユニット140E、ユニット110Eまたはユニット120Eからデータを受信するときは、それぞれ、λ4,λ1またはλ2の波長の光を使用する。受光機能デバイス139a,139b,139cは、それぞれ、光導波路160からλ4,λ1,λ2の波長の光を取り出して受信データを得る。これら受光機能デバイス139a,139b,139cは、上述した受光機能デバイス119a(図17参照)と同様に構成されている。
The
ユニット140Eは、ユニット140Dの受光機能デバイス147a,147b,147cの代わりに、受光機能デバイス149a,149b,149cを有しており、その他はユニット140Dと同様の構成とされている。ここで、ユニット140Eは、ユニット110E、ユニット120Eまたはユニット130Eからデータを受信するときは、それぞれ、λ1,λ2またはλ3の波長の光を使用する。受光機能デバイス149a,149b,149cは、それぞれ、光導波路160からλ1,λ2,λ3の波長の光を取り出して受信データを得る。これら受光機能デバイス149a,149b,149cは、上述した受光機能デバイス119a(図17参照)と同様に構成されている。
The
図16に示す光データ伝送システム100Eの動作は、上述した図15に示す光データ伝送システム100Dと同様であるのでその説明は省略する。
The operation of the optical
この図16に示す光データ伝送システム100Eによれば、図15に示す光データ伝送システム100Dと同様の効果を得ることができる。
According to the optical
また、この図16に示す光データ伝送システム100Eによれば、各ユニットの、他のユニットにより光導波路160に導波された光を取り出す受光機能デバイスは、比率調整機構を有しているので、ポイント・ツー・ポイント型通信が行われる場合に、光導波路160から該当波長の光の全てを取り出すように設定でき、受信感度を高めることができる。この場合、ブロードキャスト型通信が行われる場合には、各ユニットにおける受信データを得るための受光機能デバイスは、光導波路160から該当波長の光の一部を取り出すように設定される。
In addition, according to the optical
次に、この発明の第7の実施の形態を説明する。図18は、第7の実施の形態としての光データ伝送システム100Fの構成を示している。この図18において、図2と対応する部分には同一符号を付して示している。
Next explained is the seventh embodiment of the invention. FIG. 18 shows a configuration of an optical
この光データ伝送システム100Fは、図2に示す光データ伝送システム100Aのユニット110A〜140Aの代わりに、ユニット110F〜140Fを有している。
This optical
ユニット110Fは、変調機能部として1つの変調機能デバイス112′を有しており、受光機能部として1つの受光機能デバイス113′を有している。
The
ここで、光導波路150にλ0の波長の光が導波されており、ユニット110Fは、他のユニットにデータを送信するときはλ0の波長の光を使用する。変調機能デバイス112′は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光を導波する。
Here, light having a wavelength of λ0 is guided in the
変調機能デバイス112′は、上述したマイクロリング・リゾネータを応用した構成とされている。図19は、変調機能デバイス112′の構成例を示している。この変調機能デバイス112′は、光導波路150,160の間に、1個のリング状光導波路81が配値された構成となっている。
The modulation
このリング状光導波路81は変調器(MOD)を構成しており、このリング状光導波路81に対応して、送信データTDによって駆動されるヒータ82が配設されている。このリング状光導波路81の共振波長は基本的にはλ0に設定されるが、例えば送信データTDの「1」または「0」のビットでは、ヒータ13の発熱によって、当該リング状光導波路81の屈折率が変化し、その共振波長はλ0からずれたものとなる。そのため、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光が、リング状光導波路81により、送信データTDで変調された状態で導波される。
The ring-shaped
また、このユニット110Fは、他のユニットからデータを受信するときはλ0の波長の光を使用する。受光機能デバイス113′は、光導波路160からλ0の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス113′は、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。
The
ユニット120Fは、変調機能部として1つの変調機能デバイス122′を有しており、受光機能部として1つの受光機能デバイス123′を有している。ここで、光導波路150にλ0の波長の光が導波されており、ユニット120Fは、他のユニットにデータを送信するときはλ0の波長の光を使用する。変調機能デバイス122′は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光を導波する。この変調機能デバイス122′は、上述した変調機能デバイス112′(図19参照)と同様に構成されている。
The
また、このユニット120Fは、他のユニットからデータを受信するときはλ0の波長の光を使用する。受光機能デバイス123′は、光導波路160からλ0の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス123′は、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。
The
ユニット130Fは、変調機能部として1つの変調機能デバイス132′を有しており、受光機能部として1つの受光機能デバイス133′を有している。ここで、光導波路150にλ0の波長の光が導波されており、ユニット130Fは、他のユニットにデータを送信するときはλ0の波長の光を使用する。変調機能デバイス132′は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光を導波する。この変調機能デバイス132′は、上述した変調機能デバイス112′(図19参照)と同様に構成されている。
The
また、このユニット130Fは、他のユニットからデータを受信するときはλ0の波長の光を使用する。受光機能デバイス133′は、光導波路160からλ0の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス133′は、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。
The
ユニット140Fは、変調機能部として1つの変調機能デバイス142′を有しており、受光機能部として1つの受光機能デバイス143′を有している。ここで、光導波路150にλ0の波長の光が導波されており、ユニット140Fは、他のユニットにデータを送信するときはλ0の波長の光を使用する。変調機能デバイス142′は、送信データに基づいて、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光を導波する。この変調機能デバイス142′は、上述した変調機能デバイス112′(図19参照)と同様に構成されている。
The
また、このユニット140Fは、他のユニットからデータを受信するときはλ0の波長の光を使用する。受光機能デバイス143′は、光導波路160からλ0の波長の光を取り出して受信データを得る。この受光機能デバイス143′は、上述した受光機能デバイス113a(図6参照)と同様に構成されている。
The
図18に示す光データ伝送システム100Fの動作を説明する。ここでは、ユニット110Fから、ユニット120F,130F,140Fにデータを送信する場合を例にとって説明する。
The operation of the optical
まず、ユニット110Fからユニット120Fにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Fのデバイス111から変調機能デバイス112′に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス112′により、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット120Fの受光機能デバイス123′では、光導波路160からλ0の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Fのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス121に供給される。
First, an operation when data is transmitted from the
次に、ユニット110Fからユニット130Fにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Fのデバイス111から変調機能デバイス112′に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス112′により、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット130Fの受光機能デバイス133′では、光導波路160からλ0の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Fのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス131に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the
次に、ユニット110Fからユニット140Fにデータを送信する場合の動作を説明する。この場合、ユニット110Fのデバイス111から変調機能デバイス112′に、送信データTDが供給される。これにより、変調機能デバイス112′により、光導波路150から光導波路160に、λ0の波長の光が、送信データTDで変調された状態で導波される。そしてこの場合、ユニット140Fの受光機能デバイス143′では、光導波路160からλ0の波長の光が取り出され、その受光素子から、上述したユニット110Fのデバイス111からの送信データTDに対応した受信データRDが得られ、この受信データRDがデバイス141に供給される。
Next, an operation when data is transmitted from the
説明は省略するが、ユニット120F,130F,140Fから他のユニットにデータを送信する場合の動作も、上述したユニット110Fから他のユニットにデータを送信する場合と同様である。
Although description is omitted, the operation when data is transmitted from the
図18に示す光データ伝送システム100Fによれば、各ユニットは光導波路150で導波されているλ0の波長の光を用いて、送信データに対応したλ0の波長の変調光を得るものであり、当該各ユニットは発光素子を備える必要がなく、従って安価かつ簡単に構成できる。
According to the optical
なお、上述実施の形態においては、光導波路150をリング状光導波路として示しているが、図20に示すように、この光導波路150はリング状でなくてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述実施の形態では、変調機能デバイスおよび受光機能デバイスとしてマイクロリング・リゾネータの原理を用いたものを示したが、この構成に限定されるものではなく、波長選択性ミラー等を用いて構成することもできる。ただし、マイクロリング・リゾネータの原理を用いた構成とすることで、変調機能デバイスおよび受光機能デバイスの小型化を図ることができる。 In the above-described embodiment, the modulation function device and the light reception function device using the principle of the microring resonator are shown. However, the present invention is not limited to this configuration, and is configured using a wavelength selective mirror or the like. You can also However, the configuration using the principle of the microring resonator can reduce the size of the modulation function device and the light receiving function device.
この発明は、各ユニットが発光素子を備えることなく安価かつ簡単に構成できるものであり、例えばLSI等の半導体チップ間でデータ伝送を行う際に適用できる。 The present invention can be configured inexpensively and easily without each unit having a light emitting element, and can be applied to data transmission between semiconductor chips such as LSIs.
100,100A〜100F・・・光データ伝送システム、110〜140,110A〜140A,110B〜140B,110C〜140C,110E〜140E,110F〜140F・・・ユニット、111,121,131,141・・・I/Oデバイス、112,122,132,142・・・変調機能部、112a〜112c,122a〜122c,132a〜132c,142a〜142c,114,124,134,144,116,126,136,146,112′,122′,132′,142′・・・変調機能デバイス、113,123,133,143・・・受光機能部、113a,123a,133a,143a,115,125,135,145,117a〜117d,127a〜127d,137a〜137d,147a〜147d、118,128,138,148,119a〜119c,129a〜129c,139a〜139c,149a〜149c,113′,123′,133′,143′・・・受光機能デバイス,150,160・・・光導波路、170・・・発光部
100, 100A to 100F, optical data transmission system, 110 to 140, 110A to 140A, 110B to 140B, 110C to 140C, 110E to 140E, 110F to 140F, unit, 111, 121, 131, 141,. I / O devices, 112, 122, 132, 142... Modulation function units, 112a to 112c, 122a to 122c, 132a to 132c, 142a to 142c, 114, 124, 134, 144, 116, 126, 136, 146, 112 ', 122', 132 ', 142' ... modulation function device, 113, 123, 133, 143 ... light receiving function unit, 113a, 123a, 133a, 143a, 115, 125, 135, 145 117a to 117d, 127a to 127d, 137a to 137 , 147a to 147d, 118, 128, 138, 148, 119a to 119c, 129a to 129c, 139a to 139c, 149a to 149c, 113 ', 123', 133 ', 143' ... light receiving function device, 150, 160 ... Optical waveguide, 170 ... Light emitting part
Claims (9)
上記複数のユニットを接続する、データ情報を有しない単一または複数の波長の光を導波する第1の光導波路と、
上記複数のユニットを接続する、データ情報を有する単一または複数の波長の光を導波するリング状の第2の光導波路とを備え、
上記複数のユニットは、それぞれ、少なくとも1つ以上の変調機能デバイス、および少なくとも1つ以上の受光機能デバイスを有し、
上記複数のユニットがそれぞれ有する1つ以上の変調機能デバイスは、それぞれ、送信データの値に基づいて変調した所定の波長の光を、上記第1の光導波路から上記第2の光導波路に導波し、
上記複数のユニットがそれぞれ有する1つ以上の受光機能デバイスの少なくともいずれかは、上記第2の光導波路から、所定の波長の光を取り出して受信データを得るとともに、上記第2の光導波路から取り出す光の比率を調整する調整機構を有する
光データ伝送システム。 Multiple units that send and receive data;
A first optical waveguide connecting the plurality of units and guiding light of a single wavelength or a plurality of wavelengths having no data information;
A ring-shaped second optical waveguide for guiding light of single or multiple wavelengths having data information, connecting the plurality of units;
Each of the plurality of units has at least one modulation function device and at least one light reception function device,
One or more modulation function device having the plurality of units each respectively, light of a predetermined wavelength modulated based on the value of the transmission data, to the first optical waveguide or found on Symbol second optical waveguide Guided,
At least one of the one or more light receiving function device having the plurality of units each, the second optical waveguide, Rutotomoni obtain the received data is taken out light of a predetermined wavelength from the second optical waveguide An optical data transmission system having an adjustment mechanism for adjusting a ratio of extracted light .
請求項1に記載の光データ伝送システム。 Light said modulation function device is guided to the second optical waveguide from the first optical waveguide, Ru optical der having a wavelength corresponding to the other units of the communication
Optical data transmission system according to 請 Motomeko 1.
請求項1に記載の光データ伝送システム。 Light the light receiving function device removed from the second optical waveguide, Ru optical der having a wavelength corresponding to the other units of the communication
Optical data transmission system according to 請 Motomeko 1.
請求項1に記載の光データ伝送システム。 Each of the plurality of units has, as the light receiving functional device, a light receiving functional device that takes out the light guided to the second optical waveguide by the modulation functional device from the second optical waveguide and removes it. Ru
Optical data transmission system according to 請 Motomeko 1.
請求項1に記載の光データ伝送システム。 The modulation function devices that have a control mechanism for adjusting the wavelength of light guided to the second optical waveguide from the first optical waveguide
Optical data transmission system according to 請 Motomeko 1.
請求項1に記載の光データ伝送システム。 Receiving functional device for obtaining the received data, that have a regulating mechanism for adjusting the wavelength of the light extracted from the second optical waveguide
Optical data transmission system according to 請 Motomeko 1.
請求項1に記載の光データ伝送システム。 The plurality of units, said first optical waveguide and said second optical waveguide, Ru is formed on the same substrate
Optical data transmission system according to 請 Motomeko 1.
請求項1に記載の光データ伝送システム。 Said first optical waveguide and said second optical waveguide, Ru buried optical waveguide der formed by SIMOX method
Optical data transmission system according to 請 Motomeko 1.
上記第1のユニットは、送信データの値に基づいて変調された所定の波長の光を、上記第1の光導波路から上記第2の光導波路に導波し、
上記第2のユニットは、上記第2の光導波路から、上記第1のユニットにより上記第1の光導波路から導波された所定の波長の光を、調整された比率に基づいて取り出して受信データを得る
光データ伝送方法。 A first optical waveguide for guiding light of a single or a plurality of wavelengths not having data information and a ring-shaped second optical waveguide for guiding a single or a plurality of lights having data information are prepared , When transmitting data from the first unit to the second unit,
The first unit, light of a predetermined wavelength which is modulated based on the value of the transmission data, and guided to the first optical waveguide or found on Symbol second optical waveguide,
The second unit takes out light of a predetermined wavelength guided from the first optical waveguide by the first unit from the second optical waveguide based on the adjusted ratio, and receives data. Ru obtain a
Optical data transmission method.
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