JPH0510653B2 - - Google Patents

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JPH0510653B2
JPH0510653B2 JP58085292A JP8529283A JPH0510653B2 JP H0510653 B2 JPH0510653 B2 JP H0510653B2 JP 58085292 A JP58085292 A JP 58085292A JP 8529283 A JP8529283 A JP 8529283A JP H0510653 B2 JPH0510653 B2 JP H0510653B2
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JP
Japan
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optical
active
signal
circuit
output
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Application number
JP58085292A
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Japanese (ja)
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JPS59211023A (en
Inventor
Masahiko Fujiwara
Mitsukazu Kondo
Yoshinori Oota
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
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS59211023A publication Critical patent/JPS59211023A/en
Publication of JPH0510653B2 publication Critical patent/JPH0510653B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はe個(≧1)の入力伝送路とm個(≧
2)の出力ブランチの間の接続を任意に切り換え
る光スイツチに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention provides e (≧1) input transmission lines and m (≧1) input transmission lines.
2) relates to an optical switch that arbitrarily switches connections between output branches.

近年の光信号システムの本格的な実用化に伴
い、従来にない新しい機能やサービスを提供する
システムが考えられてきている。そのようなシス
テムで必要とされるデバイスとして多数の光伝送
路の接続を高速に切換える光スイツチがあげられ
る。このような光スイツチとしては、従来プリズ
ム、レンズ若しくは光伝送路自体を移動させるい
わゆる機械式のものが広く用いられているが、ス
イツチング速度の高速性、動作の信頼性、多チヤ
ンネル化等の要求を考えると非機械式かつ集積化
が可能なスイツチが今後主流となると考えられ
る。このようなスイツチングシステムを得るため
の方法としてこれまで次の3つの方法が提案され
ている。
With the full-scale commercialization of optical signal systems in recent years, systems that provide new functions and services not previously available are being considered. An example of a device required in such a system is an optical switch that switches connections between a large number of optical transmission lines at high speed. Conventionally, so-called mechanical type optical switches that move prisms, lenses, or the optical transmission line themselves have been widely used as such optical switches, but demands such as high switching speed, operational reliability, and multichannelization Considering this, it is thought that non-mechanical switches that can be integrated will become mainstream in the future. The following three methods have been proposed so far to obtain such a switching system.

(1) 導波型光スイツチを用いる方法 (2) 光→電気、電気→光変換方式(O/E,E/
O方式) (3) フオト・ダイオード・スイツチによる方法 これらの方式につき、次に図を用いて説明す
る。
(1) Method using waveguide type optical switch (2) Light → electricity, electricity → light conversion method (O/E, E/
(3) Method using photo diode switch These methods will be explained below using the figures.

尚、以下の説明では簡単のため2本の入力光伝
送路と2本の出力ブランチとの間の接続を切換え
る場合につき述べることにする。
In the following description, for the sake of simplicity, a case will be described in which connections between two input optical transmission lines and two output branches are switched.

第1図は(1)の導波型光スイツチを用いる方法を
説明するための図である。ここでは一例として導
波形光スイツチの基本エレメントとして方向性結
合器型光スイツチを用いた場合について示した。
FIG. 1 is a diagram for explaining the method (1) using a waveguide type optical switch. Here, as an example, a case is shown in which a directional coupler type optical switch is used as the basic element of a waveguide type optical switch.

方向性結合器型光スイツチ1の2本の導波路2
a,2bの両端に直接入力光伝送路3a,3b、
出力光伝送路4a,4bが接続される。方向性結
合器型光スイツチでは制御用電極(図では省略)
に加える電圧により(3a→4a,3b→4b)
の接続状態と(3a→4b,3b→4a)の接続
状態が切換えられる。このような系では光信号を
そのままの状態でスイツチすることが出来、切換
え速度も一般に高速であるという利点があるが、
反面切換える光の偏光、モード等に制限があり、
クロストーク挿入損失の点でも充分な特性を得る
のが難しい。また形状も比較的大きく、多チヤン
ネル化に問題がある。
Two waveguides 2 of directional coupler type optical switch 1
Direct input optical transmission lines 3a, 3b at both ends of a, 2b,
Output optical transmission lines 4a and 4b are connected. For directional coupler type optical switches, control electrode (omitted in the diagram)
By the voltage applied to (3a → 4a, 3b → 4b)
The connection state of (3a→4b, 3b→4a) is switched. This type of system has the advantage that it is possible to switch the optical signal as it is, and the switching speed is generally fast.
On the other hand, there are restrictions on the polarization, mode, etc. of the light that can be switched.
It is also difficult to obtain sufficient characteristics in terms of crosstalk insertion loss. Moreover, the shape is relatively large, and there is a problem in multi-channeling.

次に、(2)のO/E,E/Oの変換方式について
説明する。
Next, the O/E and E/O conversion method (2) will be explained.

第2図はこの方式によるスイツチの動作を説明
するための図である。入力光伝送路3a,3bの
光信号は各々O/E変換手段(具体的にはフオト
ダイオード+増幅回路等)5a,5bにより電気
信号に変換される。この電気信号はスイツチング
回路bにより電気的に切換えられ出力ブランチ8
a,8bに出力される。出力ブランチ8a,8b
にはE/O変換手段(駆動回路と発光素子を集積
したもの)7a,7bが接続されており、電気信
号を再び光信号に変換して出力光伝送路4a,4
bに出力する。この方式では、系が再生増幅系と
なつているので、挿入損失を考える必要がなく、
波形の劣化の補正も可能である。また、切換える
光の性質も選ばないという利点もある。しかし、
高帯域の光信号を高速に切換えるためには情報、
制御信号間の干渉を除く必要がある時、中間のス
イツチング回路6に対する要求が非常に厳しいも
のとなる。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of a switch according to this method. The optical signals on the input optical transmission lines 3a and 3b are converted into electrical signals by O/E conversion means (specifically, photodiodes + amplifier circuits, etc.) 5a and 5b, respectively. This electrical signal is electrically switched by switching circuit b to output branch 8.
It is output to a and 8b. Output branches 8a, 8b
are connected to E/O conversion means 7a, 7b (integrated drive circuit and light emitting element), which convert electrical signals back into optical signals and output optical transmission lines 4a, 4.
Output to b. In this method, the system is a regenerative amplification system, so there is no need to consider insertion loss.
It is also possible to correct waveform deterioration. Another advantage is that the properties of the light to be switched are not selective. but,
In order to switch high-band optical signals at high speed, information,
When it is necessary to eliminate interference between control signals, the demands on the intermediate switching circuit 6 become very strict.

次に(3)のフオトダイオードスイツチにつき説明
する。
Next, the photodiode switch (3) will be explained.

第3図はフオトダイオードスイツチの動作を説
明するための図である。入射光伝送路3a,3b
により伝送された光信号はそれぞれ光分岐9a,
9bにより分岐され、それぞれフオトダイオード
10a,10b,11a,11bにより受光され
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the photodiode switch. Incident light transmission lines 3a, 3b
The optical signals transmitted by the optical branches 9a and
The light is branched by 9b and received by photodiodes 10a, 10b, 11a, and 11b, respectively.

ここで制御信号に応じフオトダイオードに与え
るバイアスを切換え、所望のフオトダイオードの
みを動作させれば出力ブランチ8a,8bに出力
される電気信号を切換えることができる。この方
法は伝送される信号の帯域を非常に高くとれ、電
気回路もそう複雑にならず、クロストークも良好
という利点があるが、光を分岐しているため多チ
ヤンネル化に伴い光の損失が増大し構造上からも
多チヤンネル化の集積化が困難という問題があ
る。
Here, by switching the bias applied to the photodiodes in accordance with the control signal and operating only desired photodiodes, it is possible to switch the electrical signals output to the output branches 8a and 8b. This method has the advantage that the band of the transmitted signal can be very high, the electrical circuit is not too complicated, and crosstalk is also good, but since the light is split, there is a loss of light as the number of channels increases. There is a problem in that it is difficult to integrate multiple channels due to the increase in the number of channels.

以上のように、これ迄に提案されている光スイ
ツチング方式はそれぞれに短所があり充分なもの
ではない。
As described above, the optical switching methods that have been proposed so far have their own shortcomings and are not sufficient.

本発明の目的は、上述の欠点を除き構成が比較
的簡単で高速に広帯域信号の切換えが可能で集積
化にも適した光スイツチを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an optical switch which has a relatively simple structure, can switch wideband signals at high speed, and is suitable for integration, except for the above-mentioned drawbacks.

本発明による光スイツチは互いに分離され、か
つ光学的に縦続接続された半導体材料のp−n接
合を有する出力ブランチ数に対応したm(≧2)
個の活性導波路から成るe(≧1)個の光回路と、
e個の入力光伝送路から光情報信号を前記e個の
光回路に入射させるe個の光回路と、前記各々の
活性光導波路を順バイアス状態で駆動する駆動回
路と前記各々の活性導波路を逆バイアス状態とし
て、光情報信号に応じた電気信号を対応する出力
ブランチに出力する検出回路と、前記各々の活性
導波路を前記駆動回路、前記回路に制御信号に応
じて選択して接続する手段とを有することを特徴
とするものである。
The optical switch according to the invention has m (≧2) corresponding to the number of output branches with p-n junctions of semiconductor material separated from each other and optically cascaded.
e (≧1) optical circuits each consisting of active waveguides;
e optical circuits that input optical information signals from the e input optical transmission lines to the e optical circuits; a drive circuit that drives each of the active optical waveguides in a forward bias state; and each of the active waveguides. a detection circuit that outputs an electrical signal according to the optical information signal to a corresponding output branch with the signal in a reverse bias state, and each of the active waveguides is selectively connected to the drive circuit and the circuit according to a control signal. It is characterized by having a means.

この光スイツチはe個の光回路の中で接続すべ
き出力ブランチに対応する活性導波路のみを逆バ
イアス状態、残りの活性導波路を順バイアス状態
とすることにより、前記m個の出力ブランチのう
ち接続すべきブランチに電気信号として情報信号
を出力することができる。
In this optical switch, only the active waveguides corresponding to the output branches to be connected among the e optical circuits are placed in a reverse bias state, and the remaining active waveguides are placed in a forward bias state. An information signal can be output as an electrical signal to the branch to be connected.

以下、本発明につき、図面を用いて詳細に説明
する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

まず、はじめに本発明に用いる半導体材料によ
るp−n接合を有する活性導波路の動作について
説明する。活性導波路は電流注入により反転分布
を形成し得る材料で形成した導波路でその内部に
p−n接合を有するものである。具体的には半導
体レーザ用の材料として用いられている
GaAlAs/GaAs,InGaAsP/InP等の材料で形
成出来る。
First, the operation of an active waveguide having a pn junction made of a semiconductor material used in the present invention will be explained. The active waveguide is a waveguide made of a material capable of forming population inversion by current injection, and has a pn junction therein. Specifically, it is used as a material for semiconductor lasers.
It can be formed from materials such as GaAlAs/GaAs and InGaAsP/InP.

このような活性導波路では電流を或るしきい値
以上にバイアスするとゲインスペクトラムのピー
ク近傍の波長の光に対して増幅作用を持つことが
知られている。このような事実を利用して光増幅
器を構成する試みは既に広く行われている。また
このような活性導波路は逆バイアス状態で用いる
とゲインスペクトラムのピーク近傍の波長の光に
対してフオトダイオードとして働くことも知られ
ている。実際、一つの二重ヘテロ構造レーザの中
間にエツチングにより端面を形成して2分割し、
一方をレーザ、他方をモニター用フオトダイオー
ドとして用いることが試みられている。このよう
な事実は一つの活性導波路はそのゲインスペクト
ラムの最大値を与える波長の近傍の波長の光に対
してバイアスの順・逆を切換えることにより増幅
器とフオトダイオードの両方の動作を得ることが
出来ることを示している。この点につき図により
更に説明する。
It is known that such an active waveguide has an amplifying effect on light having a wavelength near the peak of the gain spectrum when the current is biased above a certain threshold value. Attempts to construct optical amplifiers by taking advantage of this fact have already been widely carried out. It is also known that when such an active waveguide is used in a reverse bias state, it functions as a photodiode for light having a wavelength near the peak of the gain spectrum. In fact, one double heterostructure laser is divided into two by etching an end face in the middle.
Attempts have been made to use one as a laser and the other as a monitoring photodiode. This fact shows that one active waveguide can operate as both an amplifier and a photodiode by switching the bias forward or reverse for light at a wavelength near the wavelength that gives the maximum value of its gain spectrum. It shows that it can be done. This point will be further explained using figures.

第4図はバイアス状態の切換による活性導波路
の動作を説明するための図である。活性導波路が
順方向にしきい値以上にバイアスされている場合
aには活性導波路20への入射光21は増幅さ
れ、出射光22として出射される。この際活性導
波路20にバイアスを与えている回路には入射光
21の変化による変化は殆んど現われない。一
方、活性導波路20を逆バイアスで用いる場合b
には入射光21は導波路内で吸収され逆バイアス
p−n接合の働きによりフオト・カレント23と
して電気的に出力され負荷抵抗24の両端には電
圧として現われる。この際入射光21のうちフオ
ト・カレント23に寄与しない成分も殆んど活性
導波路20中で吸収され、活性導波路20から光
の出力は殆んど得られない。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the active waveguide by switching the bias state. When the active waveguide is biased in the forward direction above the threshold value (a), the incident light 21 to the active waveguide 20 is amplified and output as the output light 22. At this time, almost no change due to a change in the incident light 21 appears in the circuit that applies a bias to the active waveguide 20. On the other hand, when using the active waveguide 20 with reverse bias b
The incident light 21 is absorbed within the waveguide and electrically outputted as a photocurrent 23 due to the action of the reverse bias pn junction, which appears as a voltage across the load resistor 24. At this time, most of the components of the incident light 21 that do not contribute to the photocurrent 23 are also absorbed in the active waveguide 20, and almost no light output is obtained from the active waveguide 20.

これらのことにより、多数の活性導波路を適当
な光学手段により縦続接続した場合、各活性導波
路を順バイアス状態で用いた場合には、一端から
入射した光は活性導波路中を増幅されながら進む
ことになる。そこで、活性導波路のうち一つのバ
イアス状態を逆バイアスとすれば光信号はそこで
電気信号として取り出され、以降の活性導波路へ
は光信号は伝達されない。つまり、活性導波路を
多数従属接続した系では、各活性導波路を順方向
にバイアスしておけば、そのうち一つの活性導波
路のバイアスを逆バイアス状態とすることにより
任意の活性導波路より電気信号として光信号を取
り出すことが出来ることになる。
For these reasons, when a large number of active waveguides are connected in cascade using appropriate optical means, and when each active waveguide is used in a forward bias state, light incident from one end is amplified while passing through the active waveguide. I will move on. Therefore, if the bias state of one of the active waveguides is reverse biased, the optical signal is extracted there as an electrical signal, and the optical signal is not transmitted to the subsequent active waveguides. In other words, in a system in which many active waveguides are connected in series, if each active waveguide is biased in the forward direction, then by changing the bias of one of the active waveguides to a reverse bias state, it is possible to remove electricity from any active waveguide. This means that an optical signal can be extracted as a signal.

つまり、このような系は一つの光伝送路と多数
の出力ブランチの間の接続を切換える光スイツチ
として働くことになる。
In other words, such a system functions as an optical switch that switches connections between one optical transmission line and multiple output branches.

本発明はこの事実を多入力、多出力の場合に拡
張したものである。次に図を用いて2入力、2出
力の場合を例にとり本発明の光スイツチにつき説
明する。
The present invention extends this fact to the case of multiple inputs and multiple outputs. Next, the optical switch of the present invention will be explained using the drawings, taking as an example the case of two inputs and two outputs.

第5図は本発明の光スイツチの動作につき説明
するための図である。2本の入力光伝送路3a,
3bの前にはそれぞれ出力ブランチの数(この場
合2つ)に対応した活性導波路20a,20c,
20b,20dが配置され、各活性導波路がすべ
て順方向にバイアスされている際には入力光伝送
路3a,3bより出力される光信号は各々の活性
導波路で増幅されて光として伝送されていくよう
になつている。ここで、例として入力光伝送路3
aと3bと出力ブランチ8a,8bの間で3a→
8b,3b→8aという接続をする場合を考える
ことにする。そのためには対応する活性導波路2
0c,20bを光電流検出系を備えた逆バイアス
回路25a,25bに接続し、他の活性導波路2
0a,20dを順方向にバイアスしておけばよ
い。この状態では光伝送路3aからの光信号は活
性導波路20aにより増幅され活性導波路20c
に入射するがそこで吸収され逆バイアス回路25
bにより光電流23aとして出力ブランチ8bに
出力される。一方光伝送路3bからの光信号は活
性導波路20bで吸収され、同様に光電流23b
として出力ブランチ8aに出力される。接続を入
れ換えるには各活性導波路の順・逆バイアスを入
れ換えればよくスイツチング動作が実現される。
このような光スイツチは光の増幅系を持つため、
光の損失を考える必要が無く、本質的にストロー
クは非常に小さい。各活性導波路は縦続接続され
ているだけであり、光分岐、合流器のような複雑
な光回路は一切不要である。制御系は単に各活性
導波路のバイアスを切換えるだけで光信号は単に
活性導波路内で増幅、受光されるため複雑な電気
信号を必要とせず、電気回路を通ることによる光
信号の劣化は最小限度に抑えることが出来る。加
えて活性導波路の動作の機構が通常のレーザ増幅
器、フオトダイオードと同様であるため、極めて
高速性に優れている。また、基本的な構成エレメ
ントである活性導波路が非常に小型でアトリツク
ス状の配置が容易なため多チヤンネル用の集積化
も容易である。従つて、この光スイツチによれば
非常に小型で性能の優れた光スイツチが実現出来
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the optical switch of the present invention. Two input optical transmission lines 3a,
3b, there are active waveguides 20a, 20c, respectively corresponding to the number of output branches (two in this case).
When the active waveguides 20b and 20d are arranged and all of the active waveguides are biased in the forward direction, the optical signals output from the input optical transmission lines 3a and 3b are amplified by the respective active waveguides and transmitted as light. It's starting to get better. Here, as an example, input optical transmission line 3
3a → between a and 3b and output branches 8a and 8b
Let us consider a case where the connection is 8b, 3b→8a. For that purpose, the corresponding active waveguide 2
0c and 20b are connected to reverse bias circuits 25a and 25b equipped with a photocurrent detection system, and other active waveguides 2
It is sufficient to bias 0a and 20d in the forward direction. In this state, the optical signal from the optical transmission line 3a is amplified by the active waveguide 20a, and the optical signal is amplified by the active waveguide 20c.
is incident on the reverse bias circuit 25 where it is absorbed.
b is output to the output branch 8b as a photocurrent 23a. On the other hand, the optical signal from the optical transmission line 3b is absorbed by the active waveguide 20b, and similarly the photocurrent 23b
The signal is output to the output branch 8a as a signal. To change the connections, the switching operation can be achieved simply by changing the forward and reverse biases of each active waveguide.
This type of optical switch has a light amplification system, so
There is no need to consider light loss and the strokes are essentially very small. The active waveguides are simply connected in cascade, and there is no need for any complicated optical circuits such as optical branches or combiners. The control system simply switches the bias of each active waveguide, and the optical signal is simply amplified and received within the active waveguide, so no complicated electrical signal is required, and optical signal degradation due to passing through an electrical circuit is minimal. It can be kept to a limit. In addition, since the operating mechanism of the active waveguide is similar to that of a normal laser amplifier or photodiode, it has extremely high speed. Furthermore, since the active waveguide, which is a basic component, is very small and can be easily arranged in an matrix, it is easy to integrate it for multi-channel use. Therefore, with this optical switch, it is possible to realize a very small optical switch with excellent performance.

第6図は本発明による光スイツチの一実施例を
示す図である。ここでも簡単のため2入力、2出
力の場合につき示した。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the optical switch according to the present invention. Again, for simplicity, the case of two inputs and two outputs is shown.

入力光伝送路3a,3bからの光信号はそれぞ
れ結合回路30a,30bによつて、結合回路3
1a,31bにより縦属接続された2つの活性導
波路20a,20c,20b,20dから成る光
回路に効率よく結合される。各活性導波路はそれ
ぞれに対応して順バイアス回路35及び光電流検
出系を含む逆バイアス回路25a,25bを制御
信号により選択して接続するスイツチ32a,3
2b,32c,32dが接続されている。この状
態で希望の接続状態に応じてスイツチ32a,3
2b,32c,32dの接続を切換えれば前述し
たように出力ブランチ8a,8bに光信号に応じ
た電気信号がスイツチングされ、出力される。更
に、出力ブランチ8a,8bに電気→光(E/
O)変換手段33a,33b(具体的には駆動回
路と半導体レーザ、発光ダイオード等を集積した
もの)を接続しておけばスイツチング後の信号を
再び光信号として出力光伝送路34a,34bに
より伝送することが出来る。
Optical signals from the input optical transmission lines 3a and 3b are transmitted to the coupling circuit 3 by coupling circuits 30a and 30b, respectively.
It is efficiently coupled to an optical circuit consisting of two active waveguides 20a, 20c, 20b, 20d connected in series by 1a, 31b. Each active waveguide is connected to a forward bias circuit 35 and a reverse bias circuit 25a, 25b including a photocurrent detection system, respectively, by selecting and connecting the switch 32a, 3 with a control signal.
2b, 32c, and 32d are connected. In this state, switch 32a, 3
When the connections of the optical signals 2b, 32c, and 32d are switched, electric signals corresponding to the optical signals are switched and outputted to the output branches 8a, 8b as described above. Furthermore, electricity → light (E/
O) If the conversion means 33a, 33b (specifically, a drive circuit integrated with a semiconductor laser, a light emitting diode, etc.) are connected, the signal after switching can be transmitted as an optical signal again through the output optical transmission lines 34a, 34b. You can.

このような構成で活性導波路20a,20b,
20c,20dとして通常の半導体レーザ同様
GaAlAs/GaAs,InGaAsP/InP等の材料によ
る二重ヘテロ接合、多重量子井戸型構造等により
実現できる。光学的な全体の構成は当然、デイス
クリートな配置も可能であるが、一つの半導体基
板上に活性導波路20a,20b,20c,20
d及び受動導波路による結合回路30a,30
b,31a,31b等を集積する構造がより優れ
ている。
With such a configuration, the active waveguides 20a, 20b,
Same as normal semiconductor laser as 20c and 20d
This can be realized using double heterojunctions, multiple quantum well structures, etc. made of materials such as GaAlAs/GaAs and InGaAsP/InP. Of course, the overall optical configuration can be arranged discretely, but the active waveguides 20a, 20b, 20c, 20 on one semiconductor substrate
d and coupling circuits 30a and 30 using passive waveguides.
A structure in which the elements b, 31a, 31b, etc. are integrated is better.

またGaAs,InP等の材料は高速な電子輸送デ
バイス材料としても優れていることからスイツチ
32a,32b,32c,32d,E/O変換手
段33a,33bも含めて一つの基板上に集積す
ることも不可能ではない。
Furthermore, since materials such as GaAs and InP are excellent as materials for high-speed electron transport devices, it is also possible to integrate the switches 32a, 32b, 32c, 32d and the E/O conversion means 33a, 33b on one substrate. It's not impossible.

以上詳細に説明したように、本発明によれば、
構成が比較的簡単で高速に広帯域信号の切換えが
可能で集積化にも適した光スイツチが実現出来
る。
As explained in detail above, according to the present invention,
An optical switch can be realized that has a relatively simple configuration, can switch wideband signals at high speed, and is suitable for integration.

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

第1図、第2図、第3図は従来の光スイツチン
グ方式を説明するための図、第4図、第5図は本
発明による光スイツチを説明するための図、第6
図は本発明による光スイツチの一実施例を示すた
めの図である。 図において、1は導波型光スイツチ、2a,2
b,9a,9bは光ガイド、3a,3b,4a,
4b,34a,34bは光伝送路、5a,5bは
光一電気変換手段、6は電気系スイツチ、7a,
7b,33a,33bは電気一光変換手段、8
a,8bは出力ブランチ、10a,10b,11
a,11bはフオトダイオード、20,20a,
20b,20c,20dは活性導波路、21,2
2は光信号、23,23a,23bは光電流、2
4は負荷抵抗、25a,25bは逆バイアス回
路、30a,30b,31a,31bは結合回
路、32a,32b,32c,32dはスイツ
チ、35は順バイアス回路である。
1, 2, and 3 are diagrams for explaining the conventional optical switching system, FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the optical switch according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining the optical switch according to the present invention.
The figure is a diagram showing one embodiment of the optical switch according to the present invention. In the figure, 1 is a waveguide type optical switch, 2a, 2
b, 9a, 9b are light guides, 3a, 3b, 4a,
4b, 34a, 34b are optical transmission lines, 5a, 5b are optical-to-electrical conversion means, 6 is an electrical system switch, 7a,
7b, 33a, 33b are electrical-to-optical conversion means; 8
a, 8b are output branches, 10a, 10b, 11
a, 11b are photodiodes, 20, 20a,
20b, 20c, 20d are active waveguides, 21, 2
2 is an optical signal, 23, 23a, 23b is a photocurrent, 2
4 is a load resistor, 25a, 25b are reverse bias circuits, 30a, 30b, 31a, 31b are coupling circuits, 32a, 32b, 32c, 32d are switches, and 35 is a forward bias circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 互いに電気的に分離され、かつ光学的に縦続
接続された半導体材料のp−n接合を有する出力
ブランチ数に対応したm(≧2)個の活性導波路
から成る入力光伝送路数に対応した1(≧1)個
の光回路と、1個の入力光伝送路からの光情報信
号を前記1個の光回路に入射させる1個の結合回
路と、前記各々の活性光導波路を順バイアス状態
で駆動する駆動回路と、前記各々の活性導波路を
逆バイアス状態として光情報信号に応じた電気信
号を対応する出力ブランチに出力する検出回路
と、前記各々の活性導波路を前記駆動回路、前記
検出回路に制御信号に応じて選択して接続する手
段を有することを特徴とする光スイツチ。 2 m個の各々の出力ブランチに電気信号を光信
号に変換するE/O変換手段を接続したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の光スイツ
チ。
[Scope of Claims] 1. Input consisting of m (≧2) active waveguides corresponding to the number of output branches with p-n junctions of semiconductor material electrically isolated from each other and optically cascaded. 1 (≧1) optical circuits corresponding to the number of optical transmission lines, one coupling circuit that inputs an optical information signal from one input optical transmission line to the one optical circuit, and each of the above-mentioned optical circuits. a drive circuit that drives the active optical waveguide in a forward bias state; a detection circuit that sets each of the active waveguides in a reverse bias state and outputs an electrical signal corresponding to the optical information signal to a corresponding output branch; An optical switch comprising means for selectively connecting a wave path to the drive circuit and the detection circuit in accordance with a control signal. 2. The optical switch according to claim 1, wherein E/O conversion means for converting an electrical signal into an optical signal is connected to each of the 2 m output branches.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57163216A (en) * 1981-04-01 1982-10-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical matrix switch

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JPS57163216A (en) * 1981-04-01 1982-10-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical matrix switch

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