JPH03154031A - 光スイッチ - Google Patents

光スイッチ

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Publication number
JPH03154031A
JPH03154031A JP1294587A JP29458789A JPH03154031A JP H03154031 A JPH03154031 A JP H03154031A JP 1294587 A JP1294587 A JP 1294587A JP 29458789 A JP29458789 A JP 29458789A JP H03154031 A JPH03154031 A JP H03154031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
light pulse
amplification medium
medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP1294587A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Takada
篤 高田
Masatoshi Saruwatari
猿渡　正俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH03154031A publication Critical patent/JPH03154031A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/3515—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam
    • G02F1/3517—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam using an interferometer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/212—Mach-Zehnder type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 この発明は、超高速光伝送や超高速光信号処理において
用いられる光により制御される光スイッチに関する。
〔従来の技術〕
電気信号の情報処理速度は現状では高々１０Ｇｂ／ｓ（
ギガビット秒）程度である。一方、電気信号を介さずに
光信号のみを用いて、光度復調、伝送、信号処理等を行
うと、光周波数（１０１Ｓ）＋２＞にも及ぶ極めて高速
の動作が期待できる。特に、半導体レーザ光増幅器（以
下、ＳＬ八と称する）を用いた光により制御される光の
スイッチ（以下、光−光スイッチと称する）は、モノリ
シック化よる小型化や信号光の増幅が可能であるので、
実用化の点で極めて有望である。
従来のＳＬ＾を用いた光−光スイッチの１つに共振形半
導体レーザ光増幅器を用いたものがある僚４えば、谷、
錦戸他；　“半導体増幅器を用いた光−光スイッチング
、電子情報通信学会技術研究報告０ＱＥ−８７−１、Ｐ
Ｐｌ−８，（１９８７−１）　）。この光−光スイッチ
は共振形半導体レーザ光増幅器（以下、ＦＰ−５ＬＡと
称する）に波長の異なる２光束（λ１．λ２）を入射し
、一方の光（λ１またはλ２）の入射光強度を変化させ
ることにより、他方の光（λ１．λ２）の出射光強度を
２つの準安定状態間でスイッチングするものである。す
なわち、半導体の活性層の屈折率はキャリア密度に依存
している。また、定常電流で電流注入されている半導体
レーザ増幅器に十分な強度の光の注入を行うと、キャリ
ア再結合によりキャリア密度が減少し、光注入を中止す
ると元の状態に増加する。したがって、光注入のオン、
オフにより、キャリア密度を変化させ、　ＬＤ（半導体
レーザ）活性層の屈折率を変化させることができる。一
方、共振形半導体レーザ光増幅器の共振波長（すなわち
、最大増幅率が得られる波長）は、屈折率を考慮した実
効的な共振器長により変化するため、共振器内部の屈折
率変動、即ちキャリア密度により変化する。そこで、一
方の光（制御光と称する）の光強度を変化させて、他方
の光（信号光と称する）に対する共振形レーザ光増幅器
（ＦＰ−５ＬＡ）の共振波長を制御し、その増幅率（す
なわち信号光の出射光強度）をスイッチングさせること
ができる。この光−光スイッチは数１０ｒｓ’ｌｌ以下
の光強度領域で有効な光制御を行なえるという利点を有
している。
ところがこのような光−光スイッチでは、制御光を切っ
た場合のキャリア密度の復帰時間がキャリア寿命（はぼ
ｎｓ程度）の制限を受けるので、その動作帯域は高々数
ＧＨｚに留まる。また、たとえキャリア寿命が改善され
ても共振特性を利用しているので、原理的な上限がＬｌ
）共振器内の光往復時間（はぼ１０ｐｓ程度）に制限さ
れ、数ピコ秒（ｐｓ）からサブピコ秒（０，１ピコ秒台
）の制御は不可能である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）マッハツェンダ形光干渉計を用いた光スイッチで
    あって、該干渉計を構成する２つの分波された光路の内
    の一方の光路に半導体光増幅媒質を配置し、かつ該半導
    体光増幅媒質の利得波長領域よりも短い波長を有する励
    起光パルスと、該利得波長領域内の波長を有する制御光
    パルスとを前記半導体光増幅媒質内に入射させる手段を
    有することを特徴とする光スイッチ。
  2. （２）導波形光方向性結合器を用いた光スイッチであっ
    て、該導波形光方向性結合器を構成する２つの導波路の
    内の少なくとも一方の導波路が半導体光増幅媒質により
    形成され、かつ該半導体光増幅媒質の利得波長領域より
    も短い波長を有する励起光パルスと、該利得波長領域内
    の波長を有する制御光パルスとを前記半導体光増幅媒質
    内に入射させる手段を有することを特徴とする光スイッ
    チ。
  3. （３）２つの導波路が互いに交差する全反射型交差光ス
    イッチにおいて、該導波路の交差部分が半導体光増幅媒
    質により形成され、かつ該半導体光増幅媒質の利得波長
    領域よりも短い波長を有する励起光パルスと、該利得波
    長領域内の波長を有する制御光パルスとを前記半導体光
    増幅媒質内に入射させる手段を有することを特徴とする
    光スイッチ。
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