JPH0464115A

JPH0464115A - 光信号伝送部材及び集積回路装置

Info

Publication number: JPH0464115A
Application number: JP2174553A
Authority: JP
Inventors: Itsuo Hayashi; 林　厳雄
Original assignee: Optoelectronics Technology Research Laboratory
Current assignee: Optoelectronics Technology Research Laboratory
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1992-02-28

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】［産業上の利用分野コ本発明はコンピュータ用バスラインに関し、特にＶＬＳ
Ｉ用バスラインに関する。

［従来の技術］一般に、コンピュータは処理装置、記憶装置、及び入出
力装置等の構成要素によって構成されており、各構成要
素間はバスラインで接続されているのが普通である。従
来、この種のバスラインは電気的にのみ信号を伝送すれ
ば足りるために、電気的導体、すなわち、導線によって
構成されている。

［発明が解決しようとする課ＩＩ］しかしながら、従来のような導線のバスラインでは、フ
ァンアウト（Ｆａｎ　ｏｕｔ）が増加すると、伝送信号
が減衰し、伝送信号の波形を鈍らせ、伝送速度を低下さ
せるという問題点がある。

また、ＶＬＳ　Ｉでの配線の増加は、大きな面積を必要
とし、また、高価であるという問題点がある。

本発明は、構成が単純で、伝送速度か速く、しかもファ
ンアウトの増加によって波形が鈍らないバスライン用の
光信号伝送部材及びこの光信号伝送部材を備えた集積回
路装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明者は、電気的なバスラインを使用する限り、伝送
信号の減衰等、上記した欠点を避けることができないこ
とを考慮して、バスラインを光信号伝送部材によって構
成した。具体的にいえば、本発明は、一対の端面と、該
一対の端面に連結された側面とを備え、前記一対の端面
間で光信号を双方向に伝送することが可能な光導波路と
、前記側面に設けられ、前記光導波路に対して前記光信
号を入出力するための少なくとも一つの方向性結合手段
とを有することを特徴とする光信号伝送部材を提供する
。

［実施例］以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に本発明の第１の実施例を示す。第１図に示す光
信号伝送部材は、バスラインを構成する光導波路１１と
、その側面に方向性結合手段１２が複数設けられている
。

また、光導波路１１の一端面１１ａには、モードミキサ
ー、デイフユーザ−または、ハーモナイザー等の様に、
多モードの光を光導波路１１の伝送路に均等分散した光
、即ち、平面波に変換して入力させる光信号入力手段１
３が取り付けられている。

さらに、光導波路１１の他端面１１ｂには光導波路の端
面において光信号が反射されないように光を吸収するア
ブソーバ−１４が取り付けられている。

方向性結合手段１２には、光電気変換を行うフォトディ
テクター１５が接続されている。さらに、フォトディテ
クター１５には、増幅器１６が接続されている。そして
、増幅器の１６の出力はそれぞれ接続先の各回路に出力
される。

方向性結合手段１２は第２図に示すように、例えば、λ
／４グレーティング１２ａを介して光導波路１１に分岐
用光導波路１２ｂを接続して構成されている。また、光
導波路１２ｂの先端には光を吸収するためのアブソーバ
−１２ｃが設けられている。

光導波路１１は、その断面が第３図のように、側方が薄
く、中央部が厚い２段構造をしており、光信号は見掛上
屈折率の高い中央部１１ａ（伝送路）を伝搬する。

伝送路の幅は、光信号の波長（夕１μｍ）よりも十分大
きく　（例えば１０μｍ）なければならない。また、伝
送路の厚さは光信号の波長と同程度で良い。

第１図の光信号伝送部材では、入力信号は光信号入力手
段１３によって、平面波光信号として光導波路１１に入
力される。

人力された光信号は、第１図の右方向に伝送されていく
。

伝送された光信号は方向性結合手段１２によって、次々
に取り出され、フォトディテクター１５及び増幅器１６
を介して、それぞれ他の回路へ伝送される。

ここで、光導波路１１を伝送してい（光信号は、電気信
号とは異なり、方向性結合手段１２を介して次々に取り
出されても波形が鈍るようなことはない。

このため、本実施例では、−ケ所から複数の回路に対し
て同一信号を波形歪なしに送信することが可能である。

また、多モードの入力信号が伝送路に入射された場合、
特定のモードの信号のみを取り出すように方向性結合手
段１２を構成することもできる。

更に上記した光導波路１１を用いたノくスラインでは電
気信号用のバスラインに比較して高速のデータ伝送が可
能である。

ここで、信号の伝搬時間ｔ、を、光導波路の屈折率を０
１その長さをＬとして求めてみる。　光速をＣとすると
、ｔｏ　−ｎＬ／ｃである。

ここで、屈折率ｎを１．５．光導波路の長さしを１ＣＩ
Ｉ１１とすると、ｔＤ−ｎＬ／ｃ七〇、０５ｎ　　ｓとなる。

また、光−電気変換、または電気−光変換に要する時間
ｔ８゜、ｔＯＥは、一般にｔ　ＢＯ々ｔ　（Ｈ；々０　、１　ｎ　Ｓだから、総伝
送時間（伝送遅延時間）ｔ工は、１Ｔ≦０．２　ｎ　ｓである。

なお、導線を用いたバスラインの場合には、数ｎｓ〜数
±ｎｓであるから、光導波路１１を用いたバスラインで
は伝送時間を十分の一以下にすることができる。

言い換えれば、本実施例によれば、バスライン上におけ
るデータ伝送遅延を大幅に減少させることができる。

次に第２の実施例を第４図を参照して説明する。

第２の実施例では光導波路１１の一端には光信号検出手
段１７が設けられている。また、方向性結合手段１２に
は電気光変換器１８が接続されている。

第２の実施例の場合、各方向性結合手段１２を介して各
回路からの光信号が光導波路１１に入力される。

人力された光信号は光導波路１１内を伝搬し、光信号検
出器１７で検出される。光信号検出器１７は、送られて
きた信号のタイミングや、信号に含まれるアドレスによ
って、または、電気光線喚起１８からの光信号の波長を
互いに異なるものにすることによって、どの方向性結合
手段から送られてさたものかを判断する。

また、それぞれの方向性結合手段１２が異なるモードの
光信号を光導波路に人力するようにすれば、光が重なっ
ても区別することができる。

このように第２の実施例によれば、複数の回路から、−
ケ所へ信号を伝送することができる。

更に、第５図を参照して第３の実施例を説明する。

本実施例では、方向性結合手段の取り付は方向が図の右
方向のものと左方向のものとがある。

方向性結合手段１２は、光導波路１１に伝送されて来る
光信号のうち、所定方向からの信号のみを取り出すこと
ができる。従って、光導波路１１の両端にそれぞれ光信
号入力装置（図示せず）を設ければ、光導波路中を図の
左から伝送されてきた信号は、方向性結合手段１２の内
、グループＡの方向性結合手段によって検出される。ま
た、光導波路中を図の右から伝送されてきた信号は、方
向性結合手段１２の内、グループＢの方向性結合手段に
よって検出される。ここで、右から伝送してきた光信号
と、左から伝送してきた光信号とは、互いに干渉するこ
とがないので、右方向と、左方向の光信号を同時に伝送
することができる。

また、グループＡの方向性結合手段１２から光導波路へ
出力された信号は、グループＢの方向性結合手段１２に
よってのみ取り出すことができる。

また、Ｂ側から出力された光信号も同様にＡ側の方向性
結合手段によってのみ取り出すことができる。

この様に、光導波路を用いてバスラインを構成すること
により電気信号を伝送するバスラインでは出来ない種々
のデータ伝送が可能となる。また、複数の導線を必要と
するような接続を１本のバスラインで接続することがで
きる。

本実施例においても、タイミング、アドレス、モードま
たは波長多重などを用いて信号を区別することが可能で
ある。

なお、上記実施例において、方向性結合器を介して光導
波路へ入力される信号の入力効率は理論上１００％であ
る。

また、光導波路から方向性結合器を介して取り出せる光
信号の出力効率はカップリングの強弱で調整することが
できるが、最大１０％程度である。

［発明の効果］本発明によれば、光導波路でバスラインを構成し、光導
波路の一対の端面間で波長多重された光信号を双方向に
伝送することができる。また、光導波路の側面に光信号
を入出力するために少なくとも一つの方向性結合手段を
設け、この方向性結合手段により光信号を抽出すれば、
歪みのない信号波形を得ることができ、かつ、高速のデ
ータ伝送が可能になる。

また、双方向伝送が可能であり、更に波長多重を併用す
れば配線数を大幅に減らすことができる。

５図は本発明の第３の実施例を説明するための図である
。

１１・・・光導波路、１２・・・方向性結合手段、１３
・・・光信号入力手段、１４・・・アブソーバ−１５・
・・光電気変換器、１６・・・増幅器、１７・・・光信
号検出器、１８・・・電気光変換器。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】１、一対の端面と、該一対の端面に連結された側面とを
備え、前記一対の端面間で光信号を双方向に伝送するこ
とが可能な光導波路と、前記側面に設けられ、前記光導
波路に対して前記光信号を入出力するための少なくとも
一つの方向性結合手段とを有することを特徴とする光信
号伝送部材。２、前記一対の端面の一方に設けられ、多モード光信号
を平面波にして前記光導波路に対して均等に入力する光
信号入力手段と、一対の端面の他方に設けられ前記光信
号を吸収するアブソーバーとを有することを特徴とする
請求項１記載の光信号伝送部材。３、前記光信号入力手段が、前記方向性結合手段から前
記光導波路に入力された光信号を検出する検出器の機能
を備えていることを特徴とする請求項２記載の光信号伝
送部材。４、前記方向性結合手段が各々固有の波長の光のみ入出
力可能であることを特徴とする請求項１、請求項２、及
び請求項３記載の光信号伝送部材。５、前記光導波路をバスラインに使用したことを特徴と
する集積回路装置。