JPH04130316A - Optical flip-flop circuit - Google Patents

Optical flip-flop circuit

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Publication number
JPH04130316A
JPH04130316A JP25035890A JP25035890A JPH04130316A JP H04130316 A JPH04130316 A JP H04130316A JP 25035890 A JP25035890 A JP 25035890A JP 25035890 A JP25035890 A JP 25035890A JP H04130316 A JPH04130316 A JP H04130316A
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JP
Japan
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light
optical
section
nonlinear circuit
intensity
Prior art date
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Pending
Application number
JP25035890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Matsuo
慎治 松尾
Takashi Kurokawa
隆志 黒川
Chikara Amano
主税 天野
Hiroyuki Tsuda
裕之 津田
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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Publication date
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Publication of JPH04130316A publication Critical patent/JPH04130316A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the optical flip flop circuit of a higher speed, lower voltage and higher reliability free from optical axis misalignment by using a semiconductor optical modulator and monolithically integrating all elements onto the same substrate. CONSTITUTION:The voltage applied on the optical modulating parts of optical nonlinear circuit parts 10, 12 increases and the exit light intensity decreases to P0T1 when the hold light of the intensity P0 is made incident on these optical modulating parts and the set light of intensity above PB is made incident on the photodetecting part of the optical nonlinear circuit part 10. The light of the intensity proportional to the intensity P0T1 passes an optical feedback part and is made incident on the photodetecting part of the optical nonlinear circuit part 12. The exit light intensity of the optical modulating part of the optical nonlinear circuit part 12 attains P0T2 when this light intensity is below PA. This state is maintained if the intensity P0T2 is above PB even after the shut off of the incidence. The flip flop operation is executed when the reset light exceeding the light intensity P0 is thereafter made incident on the photodetecting part of the optical nonlinear circuit part 12.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光信号によって駆動および制御される光フリ
ップフロップ回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical flip-flop circuit driven and controlled by an optical signal.

(従来の技術) 従来の技術において、光フリップフロップ動作する素子
としては、ホールド光源、セット光源またはリセット光
源として半導体レーザを用い、受先部として半導体フォ
トダイオードを用い、光変調部としてLtNbO,、を
用いる素子が知られている。
(Prior art) In the conventional technology, as an element for optical flip-flop operation, a semiconductor laser is used as a hold light source, a set light source, or a reset light source, a semiconductor photodiode is used as a receiving part, and LtNbO, . . . is used as an optical modulation part. Elements using this are known.

しかしながら、前記光フリップフロップ回路では、光変
調部としてLiNbO3を用いるので、半導体素子との
集積化が困難という問題がある。
However, since the optical flip-flop circuit uses LiNbO3 for the optical modulation section, there is a problem in that it is difficult to integrate it with a semiconductor element.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記問題点を解決するために光変調部として
半導体素子を用いて他の部分と集積可能な光フリップフ
ロップ回路を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an optical flip-flop circuit that uses a semiconductor element as an optical modulation part and can be integrated with other parts.

(課題を解決するための手段) 第3図は、本発明にかかわる光フリップフロップの構成
原理を示している。本発明は第3図に示すように、1対
の光非線形回路部をホールド光、セット光およびリセッ
ト光により相補的に駆動し、フリップフロップ動作を行
う回路である。
(Means for Solving the Problems) FIG. 3 shows the principle of construction of an optical flip-flop according to the present invention. As shown in FIG. 3, the present invention is a circuit that performs a flip-flop operation by driving a pair of optical nonlinear circuit sections complementary to each other using a hold light, a set light, and a reset light.

本発明の光フリップフロップ回路は、ホールド光源、セ
ット光源、および定電圧源と電気的に直列に接続された
光変調部と受光部とにより構成し、受光部に入射したセ
ット光の入射状態により光変調部からのホールド光の出
射強度が非線形的に変化する特性を有する第1の光非線
形回路と、ホールド光源、リセット光源、および電気的
に直列に接続され定電圧を印加された光変調部と受光部
とにより構成し、受光部に入射するリセット光の入射状
態により光変調部からのホールド光の出射強度が非線形
的に変化する特性を有する第2の光非線形回路部とから
成る1対の光非線形回路部と、 前記第1の光非線形回路部の光変調部から出射されるホ
ールド光を、前記第2の光非線形回路部の受光部に入射
させ、かつ前記第2の光非線形回路部の光変調部から出
射されるホールド光を、前記第1の光非線形回路部の受
光部に入射させる光帰還部とを備え、前記光変調部と受
光部を、それぞれ半導体光変調器と半導体受光部とによ
り構成する。
The optical flip-flop circuit of the present invention includes a light modulating section and a light receiving section that are electrically connected in series with a hold light source, a set light source, and a constant voltage source. A first optical nonlinear circuit having a characteristic that the output intensity of the hold light from the optical modulation section changes nonlinearly, a hold light source, a reset light source, and an optical modulation section that are electrically connected in series and to which a constant voltage is applied. and a second optical nonlinear circuit section having a characteristic that the output intensity of the hold light from the optical modulation section changes nonlinearly depending on the incident state of the reset light incident on the light receiving section. an optical nonlinear circuit section, and a hold light emitted from the optical modulation section of the first optical nonlinear circuit section is made incident on the light receiving section of the second optical nonlinear circuit section, and the second optical nonlinear circuit section an optical feedback section that makes the hold light emitted from the optical modulation section of the first optical nonlinear circuit section enter the light receiving section of the first optical nonlinear circuit section; It consists of a light receiving section.

また本発明の光フリップフロップ回路は、前記ホールド
光源、セット光源、リセット光源が半導体レーサ素子で
あり、前記半導体光変調器、半導体受光素子、光帰還部
を同一基板上にモノリシック集積させる。
Further, in the optical flip-flop circuit of the present invention, the hold light source, set light source, and reset light source are semiconductor laser elements, and the semiconductor optical modulator, semiconductor light receiving element, and optical feedback section are monolithically integrated on the same substrate.

本発明の光フリップフロップ回路においては、半導体光
変調器を用いているので、従来のLiNbO3を用いた
素子に比べ、高速かつ低電圧で動作でき、すべての素子
が同一基板上にモノリシック集積されているので、より
高速、低電圧、かつ光軸のずれることのない信頼性の高
い光フリップフロップ回路を提供できる。
Since the optical flip-flop circuit of the present invention uses a semiconductor optical modulator, it can operate at higher speed and lower voltage than conventional elements using LiNbO3, and all elements are monolithically integrated on the same substrate. Therefore, it is possible to provide a highly reliable optical flip-flop circuit that is faster, lower voltage, and does not shift its optical axis.

(作 用) 次に、本発明にかかわる作用を第3図、第4図および第
5図を用いて説明する。
(Function) Next, the function related to the present invention will be explained using FIGS. 3, 4, and 5.

第4図は、第3図中に示されている光非線形回路部の光
入出力特性を示している。第3図中に示すように光変調
部の透過率Tは電圧の増加にともない減少する。このよ
うな特性を持つ光変調部と受光部を直列に接続し定電圧
を印加した場合を考える。受光部にセット光またはリセ
ット光が入射していないときは、受光部は高抵抗状態に
あり、印加した電圧の大部分は受光部にかかっている。
FIG. 4 shows the optical input/output characteristics of the optical nonlinear circuit section shown in FIG. As shown in FIG. 3, the transmittance T of the light modulation section decreases as the voltage increases. Consider a case where a light modulator and a light receiver having such characteristics are connected in series and a constant voltage is applied. When no set light or reset light is incident on the light receiving section, the light receiving section is in a high resistance state, and most of the applied voltage is applied to the light receiving section.

次に受光部に入射するセット光強度またはリセット光強
度が増加すると、光変調部にかかる電圧が増加してくる
。したがって、光変調部の透過率は減少して、第4図の
特性が得られる。
Next, when the intensity of the set light or the intensity of the reset light incident on the light receiving section increases, the voltage applied to the light modulation section increases. Therefore, the transmittance of the light modulating section decreases, and the characteristics shown in FIG. 4 are obtained.

第5図は、この光フリップフロップの特性を示している
。第4図に示す特性を有する非線形半導体素子を用いて
、第3図のように光フリップフロップを構成した場合を
考える。第3図において、強度P。のホールド光が第1
および第2の光非線形回路部の光変調部に入射し、さら
に光強度がPaを越えるセット光が第1の光非線形回路
部の受光部に入射した時は、第1の光非線形回路部の光
変調部にかかる電圧か大きくなり、出射光強度はPo 
T+に減少する。この時、強度P。T1に比例した強度
の光が、光帰還部を通して第2の光非線形回路部の受光
部に入射する。この光強度がPA以下のときは、第2の
光非線形回路部の光変調部からの出射光強度はP。T2
となる。
FIG. 5 shows the characteristics of this optical flip-flop. Consider a case where an optical flip-flop is constructed as shown in FIG. 3 using a nonlinear semiconductor element having the characteristics shown in FIG. 4. In FIG. 3, the intensity P. The hold light is the first
When the set light enters the optical modulation section of the second optical nonlinear circuit section and the light intensity exceeds Pa, the set light enters the light receiving section of the first optical nonlinear circuit section. The voltage applied to the light modulation section increases, and the output light intensity becomes Po
decreases to T+. At this time, the strength is P. Light with an intensity proportional to T1 enters the light receiving section of the second optical nonlinear circuit section through the optical feedback section. When this light intensity is below PA, the output light intensity from the light modulation section of the second optical nonlinear circuit section is P. T2
becomes.

またセット光の入射が断たれた後も、第2の光非線形回
路部の光変調部からの出射光強度P。T2がPaを越え
る場合はこの状態は保持される。
Further, even after the incidence of the set light is cut off, the intensity P of the output light from the light modulation section of the second optical nonlinear circuit section remains constant. This state is maintained if T2 exceeds Pa.

この後、光強度がPRを越えるリセット光が、第2の光
非線形回路部の受光部に入射した時は、第2の光非線形
回路部の光変調部にかかる電圧が大きくなり、出射光強
度はP。T2からP。T1に減少する。したがって、第
1の光非線形回路部の光変調部からの出射光強度は、P
oT+からPOT2に増加する。またリセット光の入射
が断たれた後も、この状態を保持する。これによりフリ
ップフロップ動作が行われることになる。
After this, when the reset light whose optical intensity exceeds PR enters the light receiving section of the second optical nonlinear circuit section, the voltage applied to the optical modulation section of the second optical nonlinear circuit section increases, and the output light intensity increases. is P. T2 to P. decreases to T1. Therefore, the intensity of the light emitted from the optical modulation section of the first optical nonlinear circuit section is P
Increase from oT+ to POT2. Furthermore, this state is maintained even after the incidence of the reset light is cut off. This results in a flip-flop operation.

(実施例) 第6図は、非線形回路部の光変調部と受光部の半導体集
積構造の一実施例であって、光の入出力方向が基板に垂
直な場合を示す。光変調部1はp型溝電性を有する層(
p層)と、高抵抗で電気的絶縁性を有する層(i層)と
、n型導電性を有する層(n層)とで形成され、光電流
を発生し、かつ印加電圧を変えることにより、i層中の
光の透過率を変化させることができる機能を有するpi
nダイオードにより構成され、受光部3はn層、p層お
よびn層とで形成され、光電流を発生し、かつトランジ
スタ構造により、その光電流を増幅する機能を有するn
pnフォトトランジスタにより構成される。さらに高反
射ミラ一部2として、屈折率の異なる2種類の半導体が
、動作波長の4n分の1  (nは屈折率)の厚みで交
互に積層されたものを、光変調部と受光部の間に設け、
バイアス光と制御光を分離できるようにした。
(Embodiment) FIG. 6 shows an embodiment of the semiconductor integrated structure of the light modulating section and the light receiving section of the nonlinear circuit section, in which the input/output direction of light is perpendicular to the substrate. The light modulating section 1 is a layer having p-type trench conductivity (
P layer), a layer with high resistance and electrical insulation (i layer), and a layer with n type conductivity (n layer), which generates a photocurrent and changes the applied voltage. , which has the function of changing the light transmittance in the i layer.
The light receiving section 3 is composed of an n diode, and has the function of generating a photocurrent and amplifying the photocurrent using a transistor structure.
It is composed of a pn phototransistor. Furthermore, as part 2 of the high-reflection mirror, two types of semiconductors with different refractive indexes are alternately laminated with a thickness of 1/4n of the operating wavelength (n is the refractive index). Provided in between
Bias light and control light can be separated.

この第6図に示す非線形回路部は、両端に定電圧電源を
接続して動作させることにより、第4図のような特性が
得られる。
By operating the nonlinear circuit section shown in FIG. 6 with a constant voltage power supply connected to both ends thereof, the characteristics shown in FIG. 4 can be obtained.

なお、前記説明では受光部としてフォトトランジスタを
用いたが、これに限定されるものではなく、他にもpn
ダイオード、pinダイオード等、光の入射により光電
流の発生できるものを用いることにより、光発振器が構
成できることは言うまでもない。
In the above description, a phototransistor was used as the light receiving section, but the invention is not limited to this.
It goes without saying that an optical oscillator can be constructed by using a diode, pin diode, or other device that can generate a photocurrent upon incidence of light.

また前記の例では、非線形回路に半導体光変調素子およ
び半導体受光素子か集積構造をとる一例を示したが、各
々が個別であってもよい。
Further, in the above example, an example is shown in which the nonlinear circuit has an integrated structure of the semiconductor light modulating element and the semiconductor light receiving element, but each may be separate.

第1図は、本発明の光フリップフロップ回路の第1の実
施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical flip-flop circuit of the present invention.

第1図において、LDIとLD4はホールド光用レーザ
、LD2はセット光用レーザ、LD3はリセット光用レ
ーザ、Fl−FIOは光ファイバ、PCI とFe2は
光フアイバカップラ、FCMI−FCM4はコリメータ
レンズ、PBSI−PBS4は偏光ビームスプリッタ、
■は光変調部(1)、2は高反射ミラ一部、3は受光部
け)、4は受光部(2)、5は高反射ミラ一部、6は光
変調部(2)である。
In Figure 1, LDI and LD4 are lasers for hold light, LD2 is a laser for set light, LD3 is a laser for reset light, Fl-FIO is an optical fiber, PCI and Fe2 are optical fiber couplers, FCMI-FCM4 is a collimator lens, PBSI-PBS4 is a polarizing beam splitter,
■ is a light modulation part (1), 2 is a part of a high reflection mirror, 3 is a light receiving part), 4 is a light receiving part (2), 5 is a part of a high reflection mirror, 6 is a light modulation part (2) .

この実施例によれば、LDIから光ファイバF1、コリ
メータレンズFCMIを通って、偏光ビームスプリッタ
PBSIに入射したホールド光は、PBSIを直進し、
λ/4波長板を通って光変調部1に入射し、高反射ミラ
一部2で反射された後、再びλ/4波長板を通ってPB
SIで直角に曲げられて、コリメータレンズFCM5か
ら光ファイバF5、さらに光フアイバカップラPCIに
入力する。ここで出力光と帰還光に分岐され、出力光は
第1の光非線形回路部の光変調部の印加される電圧に応
じた強度で、光ファイバF9から出力Poutlとして
出力される。
According to this embodiment, the hold light that has entered the polarizing beam splitter PBSI from the LDI through the optical fiber F1 and the collimator lens FCMI travels straight through the PBSI,
It passes through the λ/4 wavelength plate, enters the light modulation unit 1, is reflected by the high reflection mirror part 2, passes through the λ/4 wavelength plate again, and enters the PB.
It is bent at a right angle at SI and inputted from collimator lens FCM5 to optical fiber F5 and further to optical fiber coupler PCI. Here, the output light is branched into output light and feedback light, and the output light is output as an output Poutl from the optical fiber F9 at an intensity corresponding to the voltage applied to the optical modulation section of the first optical nonlinear circuit section.

また帰還光は光ファイバF7、コリメータレンズFCM
7を通って、第2の光非線形回路部の受光部4に入射す
る。LD4からのホールド光も、前記の場合と同様に、
第2の光非線形回路部の光変調部6で変調された後に、
光フアイバカップラFC2により出力光と帰還光に分け
られ、出力光は光ファイバFIOから出力Pout2と
して出力され、帰還光は第1の光非線形素子の受光部3
に入射する。
Also, the feedback light is optical fiber F7, collimator lens FCM
7 and enters the light receiving section 4 of the second optical nonlinear circuit section. Similarly to the above case, the hold light from LD4 is also
After being modulated by the optical modulation section 6 of the second optical nonlinear circuit section,
The optical fiber coupler FC2 separates the output light and the feedback light, the output light is output from the optical fiber FIO as the output Pout2, and the feedback light is sent to the light receiving section 3 of the first optical nonlinear element.
incident on .

この時、LDIおよびLD4から、それぞれの光非線形
回路部の光変調部に、ホールド光が入力し、さらにLD
2から第1の光非線形回路部の受光部に、セット光が入
射した場合には、第1の光非線形回路部の受光部3は低
抵抗となり、光変調部1に高電圧が印加される。このた
め、光変調部の透過率は低くなり、光ファイバF9から
の出力Poutlの強度は小さくなる。このとき、第2
の光非線形回路部の受光部4に入射する帰還光強度も小
さいので、第2の光非線形回路部の光変調部6にかかる
電圧は小さくなる。このため光変調部の透過率は高くな
り、光ファイバFIOからの出力Pout2の強度は太
き(、また第1の光非線形回路部の受光部3に入射する
帰還光強度も大きくなる。したがって、第1の光非線形
回路部の光変調部lの透過率は、LD2からのセット光
か取り除かれた後でも低いまま保持され、第2の光非線
形回路部の光変調部6の透過率は高いまま保持される。
At this time, hold light is input from LDI and LD4 to the optical modulation section of each optical nonlinear circuit section, and then the LD
When the set light enters the light receiving section of the first optical nonlinear circuit section from 2, the light receiving section 3 of the first optical nonlinear circuit section has a low resistance, and a high voltage is applied to the optical modulation section 1. . Therefore, the transmittance of the optical modulator becomes low, and the intensity of the output Poutl from the optical fiber F9 becomes low. At this time, the second
Since the intensity of the feedback light incident on the light receiving section 4 of the second optical nonlinear circuit section is also small, the voltage applied to the optical modulation section 6 of the second optical nonlinear circuit section becomes small. Therefore, the transmittance of the optical modulation section becomes high, and the intensity of the output Pout2 from the optical fiber FIO becomes large (and the intensity of the feedback light incident on the light receiving section 3 of the first optical nonlinear circuit section also becomes large. Therefore, The transmittance of the light modulating section l of the first optical nonlinear circuit section remains low even after the set light from the LD 2 is removed, and the transmittance of the light modulating section 6 of the second optical nonlinear circuit section is high. will be retained.

次にLD3からリセット光が第2の光非線形回路部の受
光部4に入射した場合は、今度は先はどの場合と反対に
、第2の光非線形回路部の受光部4は低抵抗となり、光
変調部6には高電圧が印加される。このため、Pout
2の強度は小さくなり、Poutlの強度は大きくなる
。また前述したように、LD3からのリセット光が取り
除かれた後でも、それぞれの出力光強度はそのまま維持
される。
Next, when the reset light from the LD 3 enters the light receiving section 4 of the second optical nonlinear circuit section, the resistance of the light receiving section 4 of the second optical nonlinear circuit section becomes low, contrary to the previous case. A high voltage is applied to the optical modulator 6. For this reason, Pout
The intensity of 2 becomes small, and the intensity of Poutl becomes large. Further, as described above, even after the reset light from the LD 3 is removed, the respective output light intensities are maintained as they are.

このように光変調部として半導体素子を用いた光フリッ
プフロップ回路か構成できる。
In this way, an optical flip-flop circuit using a semiconductor element as a light modulation section can be constructed.

第2図は本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

第1の実施例と異なる点は、非線形回路部の光変調部と
受光部が導波路構造により構成されており、さらに1枚
の基板上にすべての構成部品を集積化しているところで
ある。第2図(a)は平面図であり、第2図(b)、 
(C)、 (d)は、それぞれ第2図faj中の破線■
、■、■における断面図である。LDIは光変調部1お
よび光変調部2のホールド光用レーザ、LD2はセット
光用レーザ、LD3はリセット光用レーザである。第2
図に示されるように、光変調部1と受光部2は光導波路
により光学的に結合しており、同様に光変調部2と受光
部1も光学的に結合している。一方、光変調部lと受光
部l、光変調部2と受光部2は、それぞれ電気的に結合
している。このようにすることにより、一つの基板上に
光フリップフロップを集積できる。
The difference from the first embodiment is that the optical modulation section and the light receiving section of the nonlinear circuit section are constructed of a waveguide structure, and furthermore, all the components are integrated on one substrate. Figure 2(a) is a plan view, Figure 2(b),
(C) and (d) are respectively indicated by the broken line ■ in Fig. 2 faj.
, ■, and ■ are cross-sectional views. LDI is a hold light laser for the light modulator 1 and light modulator 2, LD2 is a set light laser, and LD3 is a reset light laser. Second
As shown in the figure, the light modulating section 1 and the light receiving section 2 are optically coupled through an optical waveguide, and similarly the light modulating section 2 and the light receiving section 1 are also optically coupled. On the other hand, the light modulating section 1 and the light receiving section 1, and the light modulating section 2 and the light receiving section 2 are electrically coupled to each other. By doing so, optical flip-flops can be integrated on one substrate.

これにより、従来のLiNbO3を用いた素子に比べ、
高速かつ低電圧で動作でき、また光軸のずれることのな
い信頼性の高い光フリップフロップ回路を提供できる。
As a result, compared to elements using conventional LiNbO3,
It is possible to provide a highly reliable optical flip-flop circuit that can operate at high speed and low voltage, and whose optical axis does not shift.

なお第2図では受光部としてフォトトランジスタを用い
たが、これに限定されるものではなく、他にもpnダイ
オード、pinダイオード等、光の入射により光電流の
発生できるものを用いることにより、光発振器が構成で
きることは言うまでもない。
Although a phototransistor is used as the light receiving section in Fig. 2, the phototransistor is not limited to this, and it is also possible to use other devices such as a pn diode, a pin diode, etc. that can generate a photocurrent when light is incident. It goes without saying that an oscillator can be constructed.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明は、光非線形回路部の光変
調部としてpinダイオードを用いることにより、光フ
リップフロップ回路を構成できる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, an optical flip-flop circuit can be configured by using a pin diode as the optical modulation section of the optical nonlinear circuit section.

本発明の光フリップフロップ回路においては、半導体光
変調器を用いているので、従来のLiNbO3を用いた
素子に比べて、高速かつ低電圧で動作できる。
Since the optical flip-flop circuit of the present invention uses a semiconductor optical modulator, it can operate at higher speed and lower voltage than a conventional element using LiNbO3.

また、本発明の光フリップフロップ回路においては、す
べての素子か同一基板上にモノリシック集積されている
ので、より高速、低電圧、かつ光軸のずれることのない
信頼性の高い光フリップフロップ回路を提供できる。
In addition, in the optical flip-flop circuit of the present invention, all elements are monolithically integrated on the same substrate, so a highly reliable optical flip-flop circuit with higher speed, lower voltage, and no deviation of the optical axis can be achieved. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の光フリップフロップ回路の第1の実施
例の構成図、 第2図は本発明の第2の実施例を示し、第2図(a)は
平面図、第2図(b)、 (C)、 (d)は、それぞ
れ第2図(aj中の破線、■、■、■における断面図、
第3図は本発明の光フリップフロップ回路の構成原理図
、 第4図は第3図中に示されている非線形回路部の光入出
力特性図、 第5図は本発明の光フリップフロップ回路の特性図、 第6図は非線形回路部の光変調部と受光部の集積構造の
一実施例図である。 LDI、 LD4・・・ホールド光用レーザLD2・・
・セット光用レーザ LD3・・・リセット光用レーザ F1〜FIO・・・光ファイバ PCI−FC4・・・光フアイバカップラFCMI〜F
CM8・・・コリメータレンズPBSI〜PBS4・・
・偏光ビームスプリッタト・・光変調部(1) 2.5・・・高反射ミラ一部 3・・・受光部(1) 4・・・受光部(2) 6・・・光変調部(2) 7・・・金線 訃・・先導波路 9・・・n基板 10・・・第1の光非線形回路部 11・・・光帰還部 12・・・第2の光非線形回路部 13、16・・・ホールド光源 14・・・セット光源 15・・・リセット光源
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an optical flip-flop circuit according to the present invention, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, FIG. 2(a) is a plan view, and FIG. b), (C), and (d) are respectively cross-sectional views at the dashed lines in aj, ■, ■, and ■,
Fig. 3 is a diagram of the configuration principle of the optical flip-flop circuit of the present invention, Fig. 4 is a diagram of optical input/output characteristics of the nonlinear circuit section shown in Fig. 3, and Fig. 5 is an optical flip-flop circuit of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an example of an integrated structure of a light modulating section and a light receiving section of the nonlinear circuit section. LDI, LD4...Laser LD2 for hold light...
・Laser LD3 for set light...Laser F1 for reset light ~FIO...Optical fiber PCI-FC4...Optical fiber coupler FCMI~F
CM8...Collimator lens PBSI~PBS4...
・Polarizing beam splitter...Light modulation section (1) 2.5...High reflection mirror part 3...Light receiving section (1) 4...Light receiving section (2) 6...Light modulation section ( 2) 7...Gold wire...Guide wave path 9...N substrate 10...First optical nonlinear circuit section 11...Optical feedback section 12...Second optical nonlinear circuit section 13, 16...Hold light source 14...Set light source 15...Reset light source

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ホールド光源、セット光源、および定電圧源と電気
的に直列に接続された光変調部と受光部から構成され、
受光部に入射したセット光の入射状態に光変調部からの
ホールド光の出射強度が非線形的に変化する特性を有す
る第1の光非線形回路部と、 ホールド光源、リセット光源、および電気的に直列に接
続され定電圧を印加された光変調部と受光部から構成さ
れ、受光部に入射するリセット光の入射状態により光変
調部からのホールド光の出射強度が非線形的に変化する
特性を有する第二の光非線形回路とから成る1対の光非
線形回路部と、 前記第1の光非線形回路部の光変調部から出射されるホ
ールド光を、前記第2の光非線形回路部の受光部に入射
させ、かつ前記第2の光非線形回路部の光変調部から出
射されるホールド光を、前記第1の光非線形回路部の受
光部に入射させる光帰還部とを備えた光フリップフロッ
プ回路において、前記光変調部と受光部がそれぞれ半導
体光変調器と半導体受光素子から構成されることを特徴
とする光フリップフロップ回路。 2、前記ホールド光源、セット光源、リセット光源は半
導体レーザ素子であり、前記半導体光変調器、半導体受
光素子、光帰還部が、同一基板上にモノリシック集積さ
れていることを特徴とする請求項1記載の光フリップフ
ロップ回路。
[Claims] 1. Consisting of a light modulating section and a light receiving section electrically connected in series with a hold light source, a set light source, and a constant voltage source,
A first optical nonlinear circuit section having a characteristic that the output intensity of the hold light from the optical modulation section changes nonlinearly depending on the incident state of the set light incident on the light receiving section; a hold light source, a reset light source, and electrically connected in series. It consists of a light modulator and a light receiver connected to the light modulator and a constant voltage applied thereto, and has a characteristic that the output intensity of the hold light from the light modulator changes nonlinearly depending on the incident state of the reset light that enters the light receiver. a pair of optical nonlinear circuit sections including a second optical nonlinear circuit section, and a hold light emitted from an optical modulation section of the first optical nonlinear circuit section, and enters a light receiving section of the second optical nonlinear circuit section. and an optical feedback section that makes the hold light emitted from the optical modulation section of the second optical nonlinear circuit section enter the light receiving section of the first optical nonlinear circuit section, An optical flip-flop circuit characterized in that the light modulating section and the light receiving section are each composed of a semiconductor optical modulator and a semiconductor light receiving element. 2. Claim 1, wherein the hold light source, set light source, and reset light source are semiconductor laser elements, and the semiconductor optical modulator, semiconductor light receiving element, and optical feedback section are monolithically integrated on the same substrate. The optical flip-flop circuit described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010250270A (en) * 2009-04-10 2010-11-04 Emprie Technology Development LLC Optical circuit device and method

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