JPH0394317A - 光接続装置 - Google Patents

光接続装置

Info

Publication number
JPH0394317A
JPH0394317A JP1230438A JP23043889A JPH0394317A JP H0394317 A JPH0394317 A JP H0394317A JP 1230438 A JP1230438 A JP 1230438A JP 23043889 A JP23043889 A JP 23043889A JP H0394317 A JPH0394317 A JP H0394317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elements
output
input
matrix
planar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1230438A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Ogura
一郎 小倉
Yoshiharu Tashiro
田代 義春
Kenichi Kasahara
健一 笠原
Shigeru Kawai
滋 河合
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1230438A priority Critical patent/JPH0394317A/ja
Priority to CA002024771A priority patent/CA2024771C/en
Priority to EP90117285A priority patent/EP0416647B1/en
Priority to DE69015063T priority patent/DE69015063T2/de
Priority to US07/578,973 priority patent/US5093875A/en
Publication of JPH0394317A publication Critical patent/JPH0394317A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/0004Devices characterised by their operation
    • H01L33/0008Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions
    • H01L33/0016Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions having at least two p-n junctions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06EOPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
    • G06E3/00Devices not provided for in group G06E1/00, e.g. for processing analogue or hybrid data
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/0004Devices characterised by their operation

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〕 本発明は光接続装置、特に光の荷重和機能を用いる光接
続装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、高度情報化社会の進展と共に、従来よりは大容量
で高速の情報の入出力装置.伝送装置,交換装置,信号
処理装置が求められている。このために、電子コンピュ
ータではその限界が見えており、光の高速性と並列性を
利用した光コンピュータが期待されている。他方、光イ
ンターコネクションを使って、ニューラルネットを構成
することが盛んに検討されている。ニューラルネットは
ニューロンと呼ばれる単位素子の間を配線で互いに接続
した構成で、入力に対する出力を各ニューロンの間の結
合の度合を変化させながら学習していくものである。単
位素子であるニューロンは接続されている全入力の和を
とり、閾処理を行い、出力する機能をもつ。
.ニューラルネットを構成する方法として、電子素子を
集積するもの、光素子を用いて結線部分を電子素子と置
き換えるもの、光機能素子によって全部光で構戒するも
のが考えられているが、大規模なニューラルネットを構
戒するには膨大な数の配線をしなくてはならない。この
点で、光は空間的に情報の伝播が行え、相互の干渉がな
いことから高密度な結線が行えるために、ニューラルネ
ットのニューロン間配線に有力な手段であると考えられ
ている。
しかし、全ての配線には結合の重み付けを変える空間光
変調素子が必要で、現在は液晶表示装置が唯一の素子で
あるが、液晶表示装置の動作速度は通常ξり秒程度であ
り、高速動作が行えないという問題がある。また、高速
動作が可能な光処理用デバイスには非線形材料や光半導
体を用いた素子があるが、配列する技術がまだ十分でな
く、消費電力も大きいために、素子配列を高密度に形或
することができない。
これらに答える光処理用デバイスとして、光サイリスク
をベースとした低消費電力の面入出力光電融合素子が注
目されている。この面入出力光電融合素子については、
1988年発行の雑誌「アプライド・フィジックス・レ
ター(Applied PhysicsLetter)
 」のボリューム52の679真から681頁に掲載の
論文「低消費ダイナξツクメモリとしてのダブルへテロ
構造光電スイッチ(Double heterostr
ucture optoelectronic swi
tch as a dynamicmemory wi
th low−power consumption)
 」に詳しく述べられている。
この素子の発光,受光,メモリ機能を用いて、従来不可
能であった入力信号自身の情報で接続する並列数の高い
光配線による任意のコネクションが実現できる。
第6図に面人出力光電融合素子を用いた光接続装置の構
造を示す。この光接続装置の詳細な説明は雑誌「第36
回応用物理関係連合講演会、講演予行集」の795頁の
3a−ZA−2  r面入出力光電融合素子(VSTE
P)を用いたセルフルーティンク光接続」に掲載されて
いる。この光接続装置では、面人出力光電融合素子がN
XNのマトリクス状に配置された面形光電入出力素子マ
トリクス41と、それに向かい合わせて■次元状に配置
されたN個の受光素子より或る面形受光素子42との間
の光接続の状態を、2N本のマトリクス配線X,Yによ
って任意に設定することが可能であり、素子自体が0と
1の2値の空間光変調器と同じ機能を持っているために
、従来のような液晶表示装置が不要で、高速な動作が得
られる。なお第6図は、N=4の場合を示してある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の面人出力光電融合素子を用いた光接続装置の構成
では、面入出力光電融合素子の○N/○FFを任意に設
定できるが、情報の接続における重み付けがOと1の2
値しか行えない。しかし、光ニューラルネットや光演算
回路などへの応用を考えると、重み付けが0と1の間で
連続的に変えられるのが望ましい。
この発明の目的は上記の欠点をなくし、光接続の重み付
けが0と1の間で多段階に変えられる光接続装置を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、発光、閾値、メモリ機能を有し、駆動端子と
して少なくとも2端子以上を持つ光電入出力素子を2次
元状に配列し、これら各素子の同種類の駆動端子を共通
の電極でマトリクス状に配線した面形光電入出力素子マ
トリクスと、この面形光電入出力素子マトリクスの光電
入出力素子からの発光光を受光する発光素子を1次元状
に配列した面形受光素子とを対面して一体化した光接続
装置において、 前記面形光電入出力素子マトリクス内の2個以上の複数
の光電入出力素子の集合を単位素子として、1つの前記
受光素子に対面させる構成とし、前記単位素子を構戒す
る複数の光電入出力素子は、透過率の異なるコーティン
グが表面に施されている光電入出力素子を含むことを特
徴とする。
〔作用〕
本発明では、面形光電入出力素子マトリクスとして、光
サイリスクをベースとした低消費電力の面形光電入出力
素子を2次元状に複数配置し、これら各素子の同種類の
駆動端子を共通の電極でマトリクス状に配線したものを
用いる。この面形光電入出力素子は、発光.闇値.メモ
リ機能を有し、2端子間に闇値以上の電圧を印加するこ
とにより動作状態に設定でき、この動作状態になった素
子は電圧印加により発光するが、他の非動作状態の素子
に同じ電圧を印加しても発光しない。従って、最初のア
ドレス時に面形光電入出力素子をマトリクス電極(配線
)毎に順次、時系列的に動作状態に選択していき、次に
信号電圧を与えれば、動作状態の面形光電入出力素子の
みから信号電圧にしたがった発光が得られる。この発光
を1次元状に配列した面形受光素子で受ければ、指定さ
れた信号出力先のみに信号を送ることができる。
以上の構戒で、面形光電入出力素子のマトリクスを複数
の素子の組(単位素子)に分割し、その組の中で透過率
を変化させたコーティングを素子に施し、動作させる素
子を選択することによって光信号の強度を変える重み付
けが行える。例えば、マトリクス内の組で1素子だけコ
ーティングなしにして出力光をすべて出射させ、残りの
素子にはコーティングなしの出力光の強度に対して1/
2.1/4.1/8.  ・・・と半分ずつの強度にな
るように表面にコーティングを行う。この組の素子には
同じ情報信号を与え、対面する面形受光素子の同じ受光
部分(受光素子)に情報信号を送るものとし、光接続の
重み付けは重み付けに合った光強度となるように組の中
の素子をアドレス時に選んでおき、発光させる。このよ
うにコーティングを半分ずつの強度とした場合には、ア
ドレス時の素子の選択によって、n個の素子の組では0
から1の間で2″段階の重み付けの変化が可能となる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図〜第5図は本発明による光接続装置の一実施例を
示す図であり、第1図は全体の構成図、第2図は面形光
電入出力素子マトリクスと面形受光素子の斜視図、第3
図は面形光電入出力素子の一構成例を示す図、第4図は
面形光電入出力素子のコーティング状態を示す図、第5
図は入力信号およびアドレス同期信号の波形図である。
この光接続装置は、第l図および第2図に示すように、
光サイリスクをベースとした低消費電力の面人出力光電
融合素子である面形光電入出力素子1が4×4の2次元
マトリクス状に配列された面形光電人出力素子マトリク
ス10と、この面形光電入出力素子マトリクス10に対
面して配置され、面形光電入出力素子からの発光光を受
光する2つの受光素子2を1次元状に配列した面形受光
素子と、面形光電入出力素子マトリクス10の一方のマ
トリクス配線x,,x.,x3,x.に接続先の情報を
示す接続先アドレス情報信号と伝送する情報を示す情報
信号とを時系列的に与える入力信号回路3と、接続先ア
ドレスの情報信号と同期して他方のマトリクス配線Y,
.Y.,Y..Y4にアドレス同期信号を与え、面形光
電入出力素子マトリクス10の任意の光電入出力素子を
動作状態に設定するアドレス同期信号回路4と、面形受
光素子20の受光素子2の出力配線2.,2,からの信
号を処理する出力信号回路5とから構成されている。
第3図は本実施例の光接続装置に用いる面形光電入出力
素子1の一例である。この素子は図示のようにAI2G
aAsとGaAsの層構造を有し、p形層とn形層が交
互に積層されたサイリスク構造となっている。面形光電
入出力素子は、発光・闇値素子であり、アノード31と
カソード32の間に、闇値電圧以上の電圧を印加すると
スイッチングされ動作状態になる。動作状態になると、
闇値電圧より低い電圧の信号によって発光する。この動
作状態は、保持電圧以上の電圧を印加しておくことによ
ってメモリされている。また、闇値電圧が印加されない
非動作状態の素子に電圧が印加されても発光は生じない
特性を持っている。非動作状態に戻すためには、電圧を
保持電圧以下にすればよい。この素子の応答は数百MH
zと高速動作が可能である。
面形光電入出力素子マトリクス10は、この面形光電入
出力素子1が2次元状(4X4)に配置され、これら面
形光電入出力素子のアノード3lは共通の電極でマトリ
クス状に配線されて、そのマlーリクス配線X I, 
X z, X 3, X aは入力信号回路3に接続さ
れ、一方、カソードは共通の電極でマトリクス状に配線
されて、そのマトリクス配線Y + ,Y z, Y 
3, Y 4はアドレス同期信号回路4に接続されてい
る。
また、重み付けのために第4図に示すように面形光電入
出力素子マトリクス10を2×2マトリクスの組(単位
素子)11に分割して、その組の素子に重み付け用のコ
ーティングを行う。本実施例では、単位素子11の中の
各素子は、コーティングのない素子1aと、コーティン
グのない素子の出力光強度に対して1/2.1/4.1
/8の強度となるように透過率の異なるコーティングが
施された素子1b,lc,ldとから戊っている。コー
ティングは、Orなどの金属を蒸着等の方法で素子表面
に付着させることにより行われる。コーティングによっ
て出力光強度を1/2ずつに変化させておくことによっ
て、4つの素子1a,lb,lc,ldのON/OFF
の選び方により、0から1までの間で16段階に出力光
強度を変化できる。
次に、本実施例による光接続動作を説明する。
第5図は、アドレス同期信号回路4からマトリクス配線
Y 1, Y z, Y 3, Y aにそれぞれ供給
されるアドレス同期信号Sと、入力信号回路3からマト
リクス配線X In X z. X 3. X aにそ
れぞれ供給される入力信号の波形を示す。なお入力信号
は、接続先アドレス情報信号Aと情報信号■とから戒っ
ている。
マトリクス素子のO N/O F Fの設定は、入力信
号回路3からの接続先アドレス情報信号Aとアドレス同
期信号回路4からのアドレス同期信号Sとによって行う
。アドレス同期信号Sとしては、マトリクス配線Y I
, Y z, Y 3. Y ,に時間j I+ t!
+t3,t.の時分割でパルス電圧(−V. )が入力
される。接続先アドレス情報信号Aとしては、マトリク
ス配線X,、X z, X 3, X 4に動作状態に
選択する素子に対応してパルス電圧(V,)が並列に入
力されている。マトリクス配線YIに接続されている素
子は、時間hにアドレス同期信号電圧(−Vよ)が印加
されている時に、マトリクス配線x..x.,x.,x
.のうち接続先アドレス情報信号電圧(V.)が印加さ
れたものだけが、端子間電圧(V,+Vs)が闇値電圧
Vthを越えることによって動作状態となる。闇値電圧
は通常2〜5Vである。
同様にマトリクス配線Y..Y.,Y.にアドレス同期
信号電圧が印加されている間に接続先アドレス情報信号
電圧が印加さ丸た素子が、動作状態に選択される。
以上のようにして動作状態に選択された素子は、入力信
号に保持電圧以上の直流電圧Vhを印加しておくことに
よって動作状態を保つことができる。
保持電圧は約1.4Vである。
その後、入力信号回路3から情報信号Iを人力すること
により動作状態にある素子を発光し、光信号として受光
素子2に入射する。ここで、マトリクス配線X,とX2
とには同一の情報信号を入力し、マトリクス配線X3と
X4とには同一の情報信号を入力する。面形受光素子2
0では、2つの2×2マトリクス(単位素子)11から
の信号光を同じ受光素子2で受けて、単位素子からの入
射光の和をとり、出力配線を2 1, Z’zより出力
信号回路5へ入力する。
以上のようにして、2つの入力を2つの出力に重み付け
を行い接続し、入力の和を出力する荷重和機能を有する
光接続装置が実現できる。
重み付けの段階を多くする場合には、単位素子マトリク
スを構成する素子の数を大きくすればよく、n個の素子
で2″段階の重み付けが可能である。
〔発明の効果〕
以上詳細に述べたように、本発明によれば高速で自在な
光接続が可能であり、かつ、光接続の重み付けが多段階
に行える光接続装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光接続装置の一実施例を示す図、 第2図は第1図の実施例における面形光電入出力素子マ
トリクスと面形受光素子との斜視図、第3図は第l図の
実施例における面形光電入出力素子の一構成例を示す図
、 第4図は面形光電入出力素子のコーティング状態を示す
図、 第5図は入力信号およびアドレス同期信号の波形図、 第6図は従来の光接続装置の斜視図である。 1・・・・・面形光電入出力素子 2・・・・・受光素子 3・・・・・入力信号回路 4・・・・・アドレス同期信号回路 5・・・・・出力信号回路 10・・・・・面形光電入出力素子マトリクス11・・
・・・単位素子 20・・・・・面形受光素子 3l・・・・・アノード 32・・・・・カソード

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発光、閾値、メモリ機能を有し、駆動端子として
    少なくとも2端子以上を持つ光電入出力素子を2次元状
    に配列し、これら各素子の同種類の駆動端子を共通の電
    極でマトリクス状に配線した面形光電入出力素子マトリ
    クスと、この面形光電入出力素子マトリクスの光電入出
    力素子からの発光光を受光する発光素子を1次元状に配
    列した面形受光素子とを対面して一体化した光接続装置
    において、 前記面形光電入出力素子マトリクス内の2個以上の複数
    の光電入出力素子の集合を単位素子として、1つの前記
    受光素子に対面させる構成とし、前記単位素子を構成す
    る複数の光電入出力素子は、透過率の異なるコーティン
    グが表面に施されている光電入出力素子を含むことを特
    徴とする光接続装置。
JP1230438A 1989-09-07 1989-09-07 光接続装置 Pending JPH0394317A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1230438A JPH0394317A (ja) 1989-09-07 1989-09-07 光接続装置
CA002024771A CA2024771C (en) 1989-09-07 1990-09-06 Optical interconnection apparatus
EP90117285A EP0416647B1 (en) 1989-09-07 1990-09-07 Optical interconnection apparatus
DE69015063T DE69015063T2 (de) 1989-09-07 1990-09-07 Optische Verbindungsanordnung.
US07/578,973 US5093875A (en) 1989-09-07 1990-09-07 Optical interconnection apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1230438A JPH0394317A (ja) 1989-09-07 1989-09-07 光接続装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0394317A true JPH0394317A (ja) 1991-04-19

Family

ID=16907906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1230438A Pending JPH0394317A (ja) 1989-09-07 1989-09-07 光接続装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5093875A (ja)
EP (1) EP0416647B1 (ja)
JP (1) JPH0394317A (ja)
CA (1) CA2024771C (ja)
DE (1) DE69015063T2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2716796B2 (ja) * 1989-04-28 1998-02-18 三菱電機株式会社 光コンピユータ
DE4019225A1 (de) * 1990-06-15 1991-12-19 Standard Elektrik Lorenz Ag Optisches schaltelement
JP2705287B2 (ja) * 1990-07-10 1998-01-28 三菱電機株式会社 情報処理素子
JP2591269B2 (ja) * 1990-07-10 1997-03-19 三菱電機株式会社 視覚情報処理素子
US5367584A (en) * 1993-10-27 1994-11-22 General Electric Company Integrated microelectromechanical polymeric photonic switching arrays
KR101974576B1 (ko) * 2012-04-12 2019-05-02 삼성전자주식회사 대면적을 갖는 투과형 광 이미지 변조기 및 그 제조 방법과 투과형 광 이미지 변조기를 포함하는 광학장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4227260A (en) * 1978-11-06 1980-10-07 The Singer Company Electronic active star element for an optical data transmission system
US4545077A (en) * 1982-10-29 1985-10-01 Lockheed Corporation Electro-optical data bus
JPS60216336A (ja) * 1984-04-12 1985-10-29 Canon Inc 並列光演算装置
DE3506569A1 (de) * 1985-02-25 1986-08-28 Manfred Prof. Dr. 7900 Ulm Börner Integrierte resonatormatrix zum wellenlaengenselektiven trennen bzw. zusammenfuegen von kanaelen im frequenzbereich der optischen nachrichtentechnik
NO159899C (no) * 1986-03-25 1989-02-15 Kjell Hansen Skjerm for bildefremvisning og/eller -opptak.

Also Published As

Publication number Publication date
CA2024771C (en) 1993-06-29
EP0416647A2 (en) 1991-03-13
CA2024771A1 (en) 1991-03-08
DE69015063T2 (de) 1995-04-27
US5093875A (en) 1992-03-03
DE69015063D1 (de) 1995-01-26
EP0416647B1 (en) 1994-12-14
EP0416647A3 (en) 1991-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004522179A5 (ja)
EP0278450B1 (en) An optical matrix switch
US3947842A (en) Electro-optic matrix-type display panel incorporating optoelectronic addressing switches
Farhat Optoelectronic neural networks and learning machines
JPH0394317A (ja) 光接続装置
US5448749A (en) Data processing apparatus with optical vector matrix multiplier and peripheral circuits
CN111402786A (zh) 显示装置及驱动显示装置的方法
US5220642A (en) Optical neurocomputer with dynamic weight matrix
US5028969A (en) Semiconductor device for a space modulation matrix and method for driving a space modulation matrix
EP0597226A1 (en) Push-pull matrix addressing
JPH0490015A (ja) 光ニューロコンピュータ
Nitta et al. Optical neurochip with learning capability
Goutzoulis et al. Prototype position-coded residue look-up table using laser diodes
US3479646A (en) Digitally addressed solid state electroluminescent display device
JP2832627B2 (ja) スイッチ素子アレイ
CA2285207A1 (en) Telecommunications switch
US5530953A (en) Apparatus for relocating spatial information for use in data exchange in a parallel processing environment
JPH03197930A (ja) マルチ制御信号分配装置
JP2671526B2 (ja) 光接続装置の駆動方法
US4221002A (en) Electro-optically matrix-addressed electroluminescence display with memory
TW202230312A (zh) 發光二極體顯示面板及其驅動方法
JPH06251176A (ja) 光ニューラルネットワーク
Cho et al. System Architecture and Control of Vast DOF Array Actuators
JP2843066B2 (ja) 光―電気ハイブリツド型多層ニユーラル・ネツトワーク・システム
EP0840238A1 (en) An artificial neural network