JP4892669B2 - 光論理回路 - Google Patents
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Description
12、14 入力ポート
13 制御光
15、16、19、21、24、26 レンズ
17 ダイクロイックミラー
18、25 ミラー
20 熱レンズ効果素子
22 フィルター
23 穴付ミラー
27、28 出力ポート
31、41、51、61、71、81 第1の光スイッチ
32、42、52、62、72、82 第2の光スイッチ
33、43、53、63 第3の光スイッチ
Claims (9)
- 第1の熱レンズ効果素子を有し、波長650nmの信号光を入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第1の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第1の光スイッチと、
第2の熱レンズ効果素子を有し、該第1の光スイッチの第2の出力ポートからの波長650nmの出力光を信号光として入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第2の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650mmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第2の光スイッチと、
第3の熱レンズ効果素子を有し、波長1550nmの信号光を入力する第1の入力ポートと該第2の光スイッチの第2の出力ポートからの波長650nmの出力光を制御光として入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第3の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力する第3の光スイッチを備え、
該第3の光スイッチの第2の出力ポートの光出力のオン/オフを論理演算結果とするAND回路を構成することを特徴とする光論理回路。 - 第1の熱レンズ効果素子を有し、波長650nmの信号光を入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第1の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第1の光スイッチと、
第2の熱レンズ効果素子を有し、該第1の光スイッチの第1の出力ポートからの波長650nmの出力光を信号光として入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第2の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第2の光スイッチと、
第3の熱レンズ効果素子を有し、波長1550nmの信号光を入力する第1の入力ポートと該第2の光スイッチの第1の出力ポートからの波長650nmの出力光を制御光と3の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力する第3の光スイッチを備え、
該第3の光スイッチの第1の出力ポートの光出力のオン/オフを論理演算結果とするOR回路を構成することを特徴とする光論理回路。 - 第1の熱レンズ効果素子を有し、波長650nmの信号光を入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第1の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第1の光スイッチと、
第2の熱レンズ効果素子を有し、該第1の光スイッチの第2の出力ポートからの波長650nmの出力光を信号光として入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第2の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第2の光スイッチと、
第3の熱レンズ効果素子を有し、波長1550nmの信号光を入力する第1の入力ポートと該第2の光スイッチの第2の出力ポートからの波長650nmの出力光を制御光として入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第3の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力する第3の光スイッチを備え、
該第3の光スイッチの第1の出力ポートの出力光のオンオフを論理演算結果とするNAND回路を構成することを特徴とする光論理回路。 - 第1の熱レンズ効果素子を有し、波長650nmの信号光を入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第1の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第1の光スイッチと、
第2の熱レンズ効果素子を有し、該第1の光スイッチの第1の出力ポートからの波長650nmの出力光を信号光として入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第2の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第2の光スイッチと、
第3の熱レンズ効果素子を有し、波長1550nmの信号光を入力する第1の入力ポートと該第2の光スイッチの第1の出力ポートからの波長650nmの出力光を制御光として入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第3の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力する第3の光スイッチを備え、
該第3の光スイッチの第2の出力ポートの光出力のオン/オフを論理演算結果とするNOR回路を構成することを特徴とする光論理回路。 - 第1の熱レンズ効果素子を有し、波長650nmの信号光を入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第1の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第1の光スイッチと、
第2の熱レンズ効果素子を有し、波長1550nmの信号光を入力する第1の入力ポートと該第1の光スイッチの第2の出力ポートからの波長650nmの出力光を制御光として入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第2の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力する第2の光スイッチを備え、
該第2の光スイッチの第1の出力ポートの光出力のオン/オフを論理演算結果とするNOT回路を構成することを特徴とする光論理回路。 - 第1の熱レンズ効果素子を有し、波長650nmの信号光を入力する第1の入力ポートと波長1550nmの制御光を入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第1の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長650nmの信号光を出力光として出力する第1の光スイッチと、
第2の熱レンズ効果素子を有し、波長1550nmの信号光を入力する第1の入力ポートと該第1の光スイッチの第1の出力ポートからの波長650nmの出力光を制御光として入力する第2の入力ポート、および制御光のオン/オフにより第2の熱レンズ効果素子の作用によって出力が切り替わる第1の出力ポートと第2の出力ポートを有し、制御光がオンのときには第2の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力し、制御光がオフのときには第1の出力ポートから波長1550nmの信号光を出力光として出力する第2の光スイッチを備え、
該第2の光スイッチの第2の出力ポートの光出力のオン/オフを論理演算結果とするNOT回路を構成することを特徴とする光論理回路。 - 前記いずれの熱レンズ効果素子も、所定波長の連続光である信号光とこれとは異なる波長のパルス状の制御光とを同軸でかつ収束して入力する信号入力部、および信号光に対し透過性を示し制御光に対し吸収性を示す波長帯域を持つ光吸収膜を有し、光吸収膜が制御光を吸収した領域及びその周辺領域に起こる温度上昇に起因して可逆的に生ずる屈折率の分布に基づいた熱レンズを用いることによって、制御光が照射されず熱レンズが形成されない場合は信号光を通常の開き角度で出力する状態と、制御光が照射されて熱レンズが形成された場合は信号光を通常の開き角度より大きい開き角度で出力する状態とを、制御光の照射の有無に対応させて実現させ、さらに、熱レンズ効果素子より出射した信号光のうち、通常の開き角度で出力した信号光を第1の出力ポートから出力させ、通常の開き角度より大きい開き角度で出力した信号光は第2の出力ポートから出力させる信号光選択部を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の光論理回路。
- 前記信号光選択部が、穴付ミラーであり、通常の開き角度のときは信号光を穴より通過させ、通常の開き角度より大きな開き角度のときは穴付ミラーのミラー部により信号光の光路を変換させることを特徴とする請求項7に記載の光論理回路。
- 前記いずれの熱レンズ効果素子も、所定波長の連続光である信号光とこれとは異なる波長のパルス状の制御光とを同軸でかつ収束して入力する信号入力部、および信号光に対し透過性を示し制御光に対し吸収性を示す波長帯域を持つ光吸収膜を有し、光吸収膜が制御光を吸収した領域及びその周辺領域に起こる温度上昇に起因して可逆的に生ずる屈折率の分布に基づいた熱レンズを用いることによって、制御光が照射されず熱レンズが形成されない場合は信号光を通常の光路で出力する状態と、制御光が照射されて熱レンズが形成された場合は信号光を通常の光路とは異なる光路で出力する状態とを、制御光の照射の有無に対応させて実現させ、さらに、熱レンズ効果素子より出力した信号光のうち、通常の光路で出力した信号光を第1の出力ポートから出力させ、通常の光路とは異なる光路で出力した信号光は第2の出力ポートから出力させる信号光選択部を備えることを特徴とする請求項8に記載の光論理回路。
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