JPH05216084A - 光論理関数発生器 - Google Patents
光論理関数発生器Info
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- JPH05216084A JPH05216084A JP4279026A JP27902692A JPH05216084A JP H05216084 A JPH05216084 A JP H05216084A JP 4279026 A JP4279026 A JP 4279026A JP 27902692 A JP27902692 A JP 27902692A JP H05216084 A JPH05216084 A JP H05216084A
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- optical
- laser diode
- signal
- distributed feedback
- logic function
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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
- G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
- H01S5/0608—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
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- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/5063—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 operating above threshold
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成が簡単で、選択可能な光論理関数発生器
を提供すること。 【構成】 互いに同一レートで同期するディジタル光信
号を出力する信号源ＬＤ１，ＬＤ２と、このディジタル
光信号を結合した光信号をその出力端から供給する光結
合器１０と、この光信号をその能動層に注入する分布帰
還型レーザーダイオードＬＤ３と、注入される光信号の
光学的パワーに対応する光周波数の光信号を供給するよ
うに、分布帰還型レーザーダイオードＬＤ３の偏光を電
気的に制御する電気偏光装置２４と、分布帰還型レーザ
ーダイオードＬＤ３によって供給された光信号を、その
入力端で受信する周波数可変の光学フィルタ１２と、こ
の光学フィルタ１２を制御する制御装置２８とを備え
る。この結果、光学フィルタ１２が、信号源ＬＤ１，Ｌ
Ｄ２によって供給されたディジタル光信号の論理関数と
なる光信号３４を供給する。
を提供すること。 【構成】 互いに同一レートで同期するディジタル光信
号を出力する信号源ＬＤ１，ＬＤ２と、このディジタル
光信号を結合した光信号をその出力端から供給する光結
合器１０と、この光信号をその能動層に注入する分布帰
還型レーザーダイオードＬＤ３と、注入される光信号の
光学的パワーに対応する光周波数の光信号を供給するよ
うに、分布帰還型レーザーダイオードＬＤ３の偏光を電
気的に制御する電気偏光装置２４と、分布帰還型レーザ
ーダイオードＬＤ３によって供給された光信号を、その
入力端で受信する周波数可変の光学フィルタ１２と、こ
の光学フィルタ１２を制御する制御装置２８とを備え
る。この結果、光学フィルタ１２が、信号源ＬＤ１，Ｌ
Ｄ２によって供給されたディジタル光信号の論理関数と
なる光信号３４を供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光論理関数発生器、
特に、光スイッチング素子および光演算素子の製造に適
用される光論理関数発生器に関する。
特に、光スイッチング素子および光演算素子の製造に適
用される光論理関数発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】文献（１）（H. NOBUHARA, K. KONDO お
よびS. YAMAKOSHIによる『Optical EXCLUSIVE - OR Ope
ration Using Tunable Wavelength Conversion Laser D
iode』(Electronics Letters, 26.10.1989, vol.25, n
o.22, pp.1485/86)）に記載の技術では、排他的論理和
(EX-OR)の動作を光学的に行なうことが可能である。
よびS. YAMAKOSHIによる『Optical EXCLUSIVE - OR Ope
ration Using Tunable Wavelength Conversion Laser D
iode』(Electronics Letters, 26.10.1989, vol.25, n
o.22, pp.1485/86)）に記載の技術では、排他的論理和
(EX-OR)の動作を光学的に行なうことが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この文
献で述べられている素子には、４つの制御電極と飽和性
吸収体とを有するような、構造が非常に複雑なレーザー
ダイオードを用いる必要があり、また、１つのロジック
動作（排他的論理和:EX-OR）だけしか行なうことができ
ない、という欠点があった。
献で述べられている素子には、４つの制御電極と飽和性
吸収体とを有するような、構造が非常に複雑なレーザー
ダイオードを用いる必要があり、また、１つのロジック
動作（排他的論理和:EX-OR）だけしか行なうことができ
ない、という欠点があった。
【０００４】この発明は、上記文献（１）とは異なり、
１あるいは２つの偏光電極を有する標準的な分布帰還型
レーザーダイオードを用いて、再構成可能な論理関数、
すなわち、複数の中から選択可能な論理関数を光学的に
出力することができる光論理関数発生器を提供すること
により、前述した欠点を解決することを目的としてい
る。
１あるいは２つの偏光電極を有する標準的な分布帰還型
レーザーダイオードを用いて、再構成可能な論理関数、
すなわち、複数の中から選択可能な論理関数を光学的に
出力することができる光論理関数発生器を提供すること
により、前述した欠点を解決することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、前述した欠
点を解決するために、互いに同一レートで同期するディ
ジタル光信号を出力する複数の信号源と、前記信号源に
よって出力される複数のディジタル光信号をその入力端
で受信するとともに、これら複数のディジタル光信号を
結合した光信号をその出力端から供給する光結合器と、
前記光結合器によって結合された光信号をその能動層に
注入する分布帰還型レーザーダイオードと、前記分布帰
還型レーザーダイオードの偏光を電気的に制御して、注
入される光信号の光学的パワーに対応する光周波数の光
信号を供給させる制御手段と、前記分布帰還型レーザー
ダイオードによって供給される光信号を、その入力端で
受信する周波数可変の光学フィルタと、前記光学フィル
タを制御して、前記分布帰還型レーザーダイオードによ
る光信号の光周波数の内の１つを選択させる手段とを具
備し、前記光学フィルタが、前記信号源によって出力さ
れたディジタル光信号の論理関数となる光信号を供給す
ることを特徴としている。
点を解決するために、互いに同一レートで同期するディ
ジタル光信号を出力する複数の信号源と、前記信号源に
よって出力される複数のディジタル光信号をその入力端
で受信するとともに、これら複数のディジタル光信号を
結合した光信号をその出力端から供給する光結合器と、
前記光結合器によって結合された光信号をその能動層に
注入する分布帰還型レーザーダイオードと、前記分布帰
還型レーザーダイオードの偏光を電気的に制御して、注
入される光信号の光学的パワーに対応する光周波数の光
信号を供給させる制御手段と、前記分布帰還型レーザー
ダイオードによって供給される光信号を、その入力端で
受信する周波数可変の光学フィルタと、前記光学フィル
タを制御して、前記分布帰還型レーザーダイオードによ
る光信号の光周波数の内の１つを選択させる手段とを具
備し、前記光学フィルタが、前記信号源によって出力さ
れたディジタル光信号の論理関数となる光信号を供給す
ることを特徴としている。
【０００６】
【作用】この発明によれば、複数の信号源によって出力
されるディジタル光信号は、光結合器によって結合され
て、分布帰還型レーザーダイオードの能動層に注入され
る。そして、分布帰還型レーザーダイオードは、注入さ
れた光信号の光学的パワーに対応する光周波数の光信号
を供給する。これによって、分布帰還型レーザーダイオ
ードによって供給される光信号の光周波数は、複数の信
号源によって出力される各ディジタル光信号の状態の組
み合わせに対応して変化する。この光信号から取り出さ
れる光周波数が光学フィルタによって選択される。
されるディジタル光信号は、光結合器によって結合され
て、分布帰還型レーザーダイオードの能動層に注入され
る。そして、分布帰還型レーザーダイオードは、注入さ
れた光信号の光学的パワーに対応する光周波数の光信号
を供給する。これによって、分布帰還型レーザーダイオ
ードによって供給される光信号の光周波数は、複数の信
号源によって出力される各ディジタル光信号の状態の組
み合わせに対応して変化する。この光信号から取り出さ
れる光周波数が光学フィルタによって選択される。
【０００７】この発明による光論理関数発生器は、分布
帰還型レーザーダイオードによる光置換と、周波数可変
の光学フィルタとを用いる。この光論理関数発生器を良
好に動作させるには、分布帰還型レーザーダイオードに
到達する各ディジタル光信号の偏光方向が、該分布帰還
型レーザーダイオードの偏光面に向いていることが望ま
しい。さらに好ましくは、この分布帰還型レーザーダイ
オードが２つの偏光電極を有することである。各電極の
電流を選択することは容易なので、該レーザーダイオー
ドの単一モード動作させることが可能となる。また、光
学フィルタには周波数可変のファブリー・ペロ干渉計を
用いることができる。しかしながら、より好ましくは、
光学フィルタとして補助的な分布帰還型レーザーダイオ
ードを用いることである。この場合、しきい値電流を下
回って該レーザーダイオードの偏光を制御する制御装置
が備えられる。そして、次に述べる場合には、論理積，
否定論理積および排他的論理和の中の１つの論理関数を
光学的に供給することが可能となる。すなわち、この場
合とは、ディジタル光信号の信号数が２であり、分布帰
還型レーザーダイオードが、光結合器を介する光信号を
受信するとともに、３つの異なる光周波数を含んだ光信
号を出力し、光学フィルタが、前記３つの光周波数の内
の１つを選択する場合である。
帰還型レーザーダイオードによる光置換と、周波数可変
の光学フィルタとを用いる。この光論理関数発生器を良
好に動作させるには、分布帰還型レーザーダイオードに
到達する各ディジタル光信号の偏光方向が、該分布帰還
型レーザーダイオードの偏光面に向いていることが望ま
しい。さらに好ましくは、この分布帰還型レーザーダイ
オードが２つの偏光電極を有することである。各電極の
電流を選択することは容易なので、該レーザーダイオー
ドの単一モード動作させることが可能となる。また、光
学フィルタには周波数可変のファブリー・ペロ干渉計を
用いることができる。しかしながら、より好ましくは、
光学フィルタとして補助的な分布帰還型レーザーダイオ
ードを用いることである。この場合、しきい値電流を下
回って該レーザーダイオードの偏光を制御する制御装置
が備えられる。そして、次に述べる場合には、論理積，
否定論理積および排他的論理和の中の１つの論理関数を
光学的に供給することが可能となる。すなわち、この場
合とは、ディジタル光信号の信号数が２であり、分布帰
還型レーザーダイオードが、光結合器を介する光信号を
受信するとともに、３つの異なる光周波数を含んだ光信
号を出力し、光学フィルタが、前記３つの光周波数の内
の１つを選択する場合である。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明による実施例
について説明する。はじめに、分布帰還型（ＤＦＢ）レ
ーザーダイオードの発光周波数変化による光置換の原理
を図１に示す。この発明に用いられる光置換について
は、文献（２）（K. INQUE およびN. TAKATOによる『Wa
velength Conversion for FM Light Using Light Injec
tion In-duced Frequency Shift in DFB-LD』(ELECTRON
ICS LETTERS, 28 September 1989, vol.25, no.20, pp.
1360からpp1362)）を参照することができる。図１に示
すように、ＤＦＢレーザーダイオード２は、例えば２つ
の偏光電極を有しており、これら電極には電気偏光装置
４による一定偏光電流が供給される。これによって、Ｄ
ＦＢレーザーダイオード２は、単一モードのレーザー発
光を行なうことが可能となっている。
について説明する。はじめに、分布帰還型（ＤＦＢ）レ
ーザーダイオードの発光周波数変化による光置換の原理
を図１に示す。この発明に用いられる光置換について
は、文献（２）（K. INQUE およびN. TAKATOによる『Wa
velength Conversion for FM Light Using Light Injec
tion In-duced Frequency Shift in DFB-LD』(ELECTRON
ICS LETTERS, 28 September 1989, vol.25, no.20, pp.
1360からpp1362)）を参照することができる。図１に示
すように、ＤＦＢレーザーダイオード２は、例えば２つ
の偏光電極を有しており、これら電極には電気偏光装置
４による一定偏光電流が供給される。これによって、Ｄ
ＦＢレーザーダイオード２は、単一モードのレーザー発
光を行なうことが可能となっている。
【０００９】ＤＦＢレーザーダイオード２は、波長l
0（レーザーダイオードの中心波長）のビーム６を出射
する。ビーム８がＤＦＢレーザーダイオード２の能動層
に注入されると、出射ビーム６の光周波数には変化が生
じる。仮に、入射ビーム８の光学的パワーが「０」から
最大値「Pm」の間で変調された場合、出射ビーム６の光
周波数は２値間で連続的に変化する。ここで、この２値
の低い方の値は、中心波長l0に対応している。
0（レーザーダイオードの中心波長）のビーム６を出射
する。ビーム８がＤＦＢレーザーダイオード２の能動層
に注入されると、出射ビーム６の光周波数には変化が生
じる。仮に、入射ビーム８の光学的パワーが「０」から
最大値「Pm」の間で変調された場合、出射ビーム６の光
周波数は２値間で連続的に変化する。ここで、この２値
の低い方の値は、中心波長l0に対応している。
【００１０】図２は、この発明による光論理関数発生器
の概略構成を示すブロック図である。この図に示すよう
に、この発生器は、２つの単一モード・レーザーダイオ
ードＬＤ１，ＬＤ２と、２つの入力端と１つの出力端と
を有する光結合器１０（いわゆる２−１結合器）と、Ｄ
ＦＢレーザーダイオードＬＤ３と、周波数可変の光学フ
ィルタ１２とから構成される。
の概略構成を示すブロック図である。この図に示すよう
に、この発生器は、２つの単一モード・レーザーダイオ
ードＬＤ１，ＬＤ２と、２つの入力端と１つの出力端と
を有する光結合器１０（いわゆる２−１結合器）と、Ｄ
ＦＢレーザーダイオードＬＤ３と、周波数可変の光学フ
ィルタ１２とから構成される。
【００１１】レーザーダイオードＬＤ１の出力端には、
光アイソレータ１４が位置しており、さらにその出力
は、光ファイバ１６を介して光結合器１０の一方の入力
端に接続されている。同様に、レーザーダイオードＬＤ
２の出力端には、光アイソレータ１８が位置しており、
さらにその出力は、光ファイバ２０を介して光結合器１
０の他方の入力端に接続されている。
光アイソレータ１４が位置しており、さらにその出力
は、光ファイバ１６を介して光結合器１０の一方の入力
端に接続されている。同様に、レーザーダイオードＬＤ
２の出力端には、光アイソレータ１８が位置しており、
さらにその出力は、光ファイバ２０を介して光結合器１
０の他方の入力端に接続されている。
【００１２】光結合器１０の出力によって供給される光
は、光ファイバ２２を介してレーザーダイオードＬＤ３
に供給され、該レーザーダイオードＬＤ３の能動層に注
入される。２つの偏光電極を有するレーザーダイオード
ＬＤ３には、該偏光電極の各々に一定偏光電流を供給す
る電気偏光装置２４が備えられる。この偏光電流によっ
て、レーザーダイオードＬＤ３が単一モードとなり、そ
の出力端でレーザービーム２６を出射する。
は、光ファイバ２２を介してレーザーダイオードＬＤ３
に供給され、該レーザーダイオードＬＤ３の能動層に注
入される。２つの偏光電極を有するレーザーダイオード
ＬＤ３には、該偏光電極の各々に一定偏光電流を供給す
る電気偏光装置２４が備えられる。この偏光電流によっ
て、レーザーダイオードＬＤ３が単一モードとなり、そ
の出力端でレーザービーム２６を出射する。
【００１３】２つの偏光電極を有するレーザーダイオー
ドＬＤ３の代わりに、１つの偏光電極を有するＤＦＢレ
ーザーダイオードを用いることは可能である。しかしな
がら、この場合には、単一モードで動作させるため、該
レーザーダイオードに反射防止処理を施す必要がある。
レーザーダイオードＬＤ３が光結合器１０から光信号を
全く受信しない間は、出力されるレーザービーム２６の
波長は、レーザーダイオードＬＤ３の中心波長L0とな
る。ここで、この波長L0に対応する光周波数をＦ０とす
る。周波数可変の光学フィルタ１２は、レーザーダイオ
ードＬＤ３の出力端に位置し、該レーザーダイオードＬ
Ｄ３によって供給された光信号の光周波数の中から１つ
の光周波数を選択する。この光学フィルタ１２の選択
は、制御装置２８によって制御される。
ドＬＤ３の代わりに、１つの偏光電極を有するＤＦＢレ
ーザーダイオードを用いることは可能である。しかしな
がら、この場合には、単一モードで動作させるため、該
レーザーダイオードに反射防止処理を施す必要がある。
レーザーダイオードＬＤ３が光結合器１０から光信号を
全く受信しない間は、出力されるレーザービーム２６の
波長は、レーザーダイオードＬＤ３の中心波長L0とな
る。ここで、この波長L0に対応する光周波数をＦ０とす
る。周波数可変の光学フィルタ１２は、レーザーダイオ
ードＬＤ３の出力端に位置し、該レーザーダイオードＬ
Ｄ３によって供給された光信号の光周波数の中から１つ
の光周波数を選択する。この光学フィルタ１２の選択
は、制御装置２８によって制御される。
【００１４】レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２の各々
は、電気信号を生成する発生器３０，３２によってそれ
ぞれ制御される。この実施例では、発生器３０，３２に
て生成される電気信号の各々は互いに同期するととも
に、同一レートを有する疑似ランダムなディジタル信号
である。かかる構成によって、レーザーダイオードＬＤ
１，ＬＤ２の各々は、互いに同一レートで同期するディ
ジタルの光信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。これら光信号
は、光結合１０によって混合されて、レーザーダイオー
ドＬＤ３の能動層に注入される。
は、電気信号を生成する発生器３０，３２によってそれ
ぞれ制御される。この実施例では、発生器３０，３２に
て生成される電気信号の各々は互いに同期するととも
に、同一レートを有する疑似ランダムなディジタル信号
である。かかる構成によって、レーザーダイオードＬＤ
１，ＬＤ２の各々は、互いに同一レートで同期するディ
ジタルの光信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。これら光信号
は、光結合１０によって混合されて、レーザーダイオー
ドＬＤ３の能動層に注入される。
【００１５】レーザーダイオードＬＤ３の入力端に備え
られる偏光制御器ＣＰは、光ファイバ２２を抜けた光信
号Ｓ１，Ｓ２を、レーザーダイオードＬＤ３における偏
光面（レーザーダイオードＬＤ３における能動層の面）
の偏光方向に向ける。光信号Ｓ１，Ｓ２の各々は、ハイ
レベル（ロジックの「１」）およびローレベル（ロジッ
クの「０」）の連続である。ここで、レーザーダイオー
ドＬＤ１によって供給されるディジタルの光信号Ｓ１の
一例を図３に示す。同様に、レーザーダイオードＬＤ２
によって供給されるディジタルの光信号Ｓ２の一例を図
４に示す。これらの図における時間軸はともに「０」か
ら始まる。
られる偏光制御器ＣＰは、光ファイバ２２を抜けた光信
号Ｓ１，Ｓ２を、レーザーダイオードＬＤ３における偏
光面（レーザーダイオードＬＤ３における能動層の面）
の偏光方向に向ける。光信号Ｓ１，Ｓ２の各々は、ハイ
レベル（ロジックの「１」）およびローレベル（ロジッ
クの「０」）の連続である。ここで、レーザーダイオー
ドＬＤ１によって供給されるディジタルの光信号Ｓ１の
一例を図３に示す。同様に、レーザーダイオードＬＤ２
によって供給されるディジタルの光信号Ｓ２の一例を図
４に示す。これらの図における時間軸はともに「０」か
ら始まる。
【００１６】図３はまた、レーザーダイオードＬＤ１に
よって供給される光学的パワーの時間ｔに対する変化を
示しており、同様に、図４は、レーザーダイオードＬＤ
２によって供給される光学的パワーの時間ｔに対する変
化を示している。レーザーダイオードＬＤ３に注入され
る光学的パワーは、時間ｔに関して、次に述べる３つの
場合が発生する。
よって供給される光学的パワーの時間ｔに対する変化を
示しており、同様に、図４は、レーザーダイオードＬＤ
２によって供給される光学的パワーの時間ｔに対する変
化を示している。レーザーダイオードＬＤ３に注入され
る光学的パワーは、時間ｔに関して、次に述べる３つの
場合が発生する。
【００１７】すなわち、これらは、 ａ）レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２からレーザーダ
イオードＬＤ３に同時に到達するロジックレベルが、各
々「０」である場合、 ｂ）レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２からレーザーダ
イオードＬＤ３に同時到達するロジックレベルの内、一
方が「０」であり、他方が「１」である場合、 ｃ）レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２からレーザーダ
イオードＬＤ３に同時に到達するロジックレベルが、各
々「１」である場合 である。
イオードＬＤ３に同時に到達するロジックレベルが、各
々「０」である場合、 ｂ）レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２からレーザーダ
イオードＬＤ３に同時到達するロジックレベルの内、一
方が「０」であり、他方が「１」である場合、 ｃ）レーザーダイオードＬＤ１，ＬＤ２からレーザーダ
イオードＬＤ３に同時に到達するロジックレベルが、各
々「１」である場合 である。
【００１８】ａ）の場合、レーザーダイオードＬＤ３に
注入される光学的パワーは「０」である。したがって、
レーザーダイオードＬＤ３によって発光されるレーザー
ビーム２６の光周波数は、該レーザーダイオードＬＤ３
の中心周波数Ｆ０となる。 ｂ）の場合、レーザーダイオードＬＤ３に注入される光
学的パワーは「０」ではないので、レーザーダイオード
ＬＤ３によって供給される光信号の光周波数が、中心周
波数Ｆ０を越える値Ｆ１に変化する。 ｃ）の場合、レーザーダイオードＬＤ３に注入される光
学的パワーは、光信号Ｓ１およびＳ２によって得られる
最大値となる。この場合に、レーザーダイオードＬＤ３
によって供給される光信号の光周波数は、値Ｆ１を越え
る値Ｆ２に変化する。
注入される光学的パワーは「０」である。したがって、
レーザーダイオードＬＤ３によって発光されるレーザー
ビーム２６の光周波数は、該レーザーダイオードＬＤ３
の中心周波数Ｆ０となる。 ｂ）の場合、レーザーダイオードＬＤ３に注入される光
学的パワーは「０」ではないので、レーザーダイオード
ＬＤ３によって供給される光信号の光周波数が、中心周
波数Ｆ０を越える値Ｆ１に変化する。 ｃ）の場合、レーザーダイオードＬＤ３に注入される光
学的パワーは、光信号Ｓ１およびＳ２によって得られる
最大値となる。この場合に、レーザーダイオードＬＤ３
によって供給される光信号の光周波数は、値Ｆ１を越え
る値Ｆ２に変化する。
【００１９】このようにして、レーザーダイオードＬＤ
３の出力端において、時間ｔの間で、光周波数Ｆ０，Ｆ
１，Ｆ２の内の１つから他の値へと連続的に変化する光
周波数Ｆのディジタル光信号を得ることができる。図５
は、時間ｔにおけるレーザーダイオードＬＤ３の周波数
応答を示すものであり、この周波数応答は、図３および
図４において示した光信号Ｓ１，Ｓ２に対応するもので
ある。なお、図５における時間軸の始まり「０」は、図
３および図４における始まりと一致する。ここで、図５
に対応する真理値表を次に示す。
３の出力端において、時間ｔの間で、光周波数Ｆ０，Ｆ
１，Ｆ２の内の１つから他の値へと連続的に変化する光
周波数Ｆのディジタル光信号を得ることができる。図５
は、時間ｔにおけるレーザーダイオードＬＤ３の周波数
応答を示すものであり、この周波数応答は、図３および
図４において示した光信号Ｓ１，Ｓ２に対応するもので
ある。なお、図５における時間軸の始まり「０」は、図
３および図４における始まりと一致する。ここで、図５
に対応する真理値表を次に示す。
【００２０】
【００２１】この真理値表は、周波数可変の光学フィル
タ１２の出力端によって得られるディジタルの光信号３
４を示しており、周波数Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２の内の１つを
選択する光学フィルタ１２の働きによって得ることがで
きる。この真理値表は、光学フィルタ１２が、３つの論
理関数、すなわち、論理積(AND)、否定論理積(NAND)あ
るいは排他的論理和(EX-OR)の中から１つを選択するこ
とが可能なことを示している。
タ１２の出力端によって得られるディジタルの光信号３
４を示しており、周波数Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２の内の１つを
選択する光学フィルタ１２の働きによって得ることがで
きる。この真理値表は、光学フィルタ１２が、３つの論
理関数、すなわち、論理積(AND)、否定論理積(NAND)あ
るいは排他的論理和(EX-OR)の中から１つを選択するこ
とが可能なことを示している。
【００２２】より詳細には、周波数Ｆ０が選択された場
合には、光学フィルタ１２によって供給されるディジタ
ル光信号３４は、論理関数NANDに対応する。また、周波
数Ｆ１が選択された場合には、ディジタル光信号３４
は、論理関数EX-OR に対応する。あるいは、周波数Ｆ２
が選択された場合には、ディジタル光信号３４は、論理
関数AND に対応する。
合には、光学フィルタ１２によって供給されるディジタ
ル光信号３４は、論理関数NANDに対応する。また、周波
数Ｆ１が選択された場合には、ディジタル光信号３４
は、論理関数EX-OR に対応する。あるいは、周波数Ｆ２
が選択された場合には、ディジタル光信号３４は、論理
関数AND に対応する。
【００２３】このようにして、論理関数が再構成可能で
あること、すなわち、論理関数が、周波数可変の光学フ
ィルタ１２により選択された光学周波数によって複数の
論理関数の中から選択可能であること、の結果として、
光論理関数発生器が提供される。光学フィルタ１２は、
周波数可変のファブリー・ペロ（Fabry-Perot） 干渉計
によって構成が可能であり、その一例を図６に示す。こ
の図において、３６，４０は、それぞれファブリー・ペ
ロ干渉計３８における反射鏡であり、互いに置換可能で
ある。これによって、該干渉計では、反射鏡３６，４０
間における距離の調節が可能であり、この結果、入射ビ
ーム３６の光周波数の中から１つの光周波数を選択する
ことが可能である。
あること、すなわち、論理関数が、周波数可変の光学フ
ィルタ１２により選択された光学周波数によって複数の
論理関数の中から選択可能であること、の結果として、
光論理関数発生器が提供される。光学フィルタ１２は、
周波数可変のファブリー・ペロ（Fabry-Perot） 干渉計
によって構成が可能であり、その一例を図６に示す。こ
の図において、３６，４０は、それぞれファブリー・ペ
ロ干渉計３８における反射鏡であり、互いに置換可能で
ある。これによって、該干渉計では、反射鏡３６，４０
間における距離の調節が可能であり、この結果、入射ビ
ーム３６の光周波数の中から１つの光周波数を選択する
ことが可能である。
【００２４】このような距離調節は、例えば、圧電ブロ
ックを有する制御手段４２の制御によって制御される。
そして、ファブリー・ペロ干渉計３８によって出力され
る光信号３４は、フォトダイオード３８によって検出さ
れる。
ックを有する制御手段４２の制御によって制御される。
そして、ファブリー・ペロ干渉計３８によって出力され
る光信号３４は、フォトダイオード３８によって検出さ
れる。
【００２５】次に、他の実施例について説明する。この
実施例では、図７に示すＤＦＢレーザーダイオード４４
が、周波数可変の光学フィルタ１２（図２参照）を構成
しており、制御装置４６によって、そのしきい値電流を
下回って偏光される。図７に示す実施例では、補助的な
レーザーダイオード４４は２つの偏光電極を有してお
り、適切な制御装置４６によりそれぞれ供給される偏光
電流の値を個々に調節することよって、光学フィルタを
構成するレーザーダイオード４４によって光周波数の値
を選択することが可能となる。
実施例では、図７に示すＤＦＢレーザーダイオード４４
が、周波数可変の光学フィルタ１２（図２参照）を構成
しており、制御装置４６によって、そのしきい値電流を
下回って偏光される。図７に示す実施例では、補助的な
レーザーダイオード４４は２つの偏光電極を有してお
り、適切な制御装置４６によりそれぞれ供給される偏光
電流の値を個々に調節することよって、光学フィルタを
構成するレーザーダイオード４４によって光周波数の値
を選択することが可能となる。
【００２６】このような光学フィルタを構成するレーザ
ーダイオードに関する参考文献には、例えば、文献
（３）（『Bidirectional Transmission System with I
denti-cal Laser Components』と題された、1990年5月6
日付けの仏国特許出願第90 06 926号）がある。
ーダイオードに関する参考文献には、例えば、文献
（３）（『Bidirectional Transmission System with I
denti-cal Laser Components』と題された、1990年5月6
日付けの仏国特許出願第90 06 926号）がある。
【００２７】この発明による光論理関数発生器は、２入
力の論理関数（図２参照）だけに制限されることはな
い。すなわち、この発明による光論理関数発生器は、Ｎ
入力（つまり、Ｎ個の論理変化）の論理関数を生成する
ことが可能である。ここで、Ｎは２以上の正整数であ
る。この場合には、Ｎ入力１出力の光結合器と、レーザ
ーダイオードＬＤ１，ＬＤ２と同型式なＮ個のレーザー
ダイオードとから構成され、これらＮ個のレーザーダイ
オードは前述した実施例と同様な方法によって制御され
る。そして、この場合のレーザーダイオードＬＤ３の出
力状態は、Ｎ個以上の光周波数にわたって分布すること
になる。
力の論理関数（図２参照）だけに制限されることはな
い。すなわち、この発明による光論理関数発生器は、Ｎ
入力（つまり、Ｎ個の論理変化）の論理関数を生成する
ことが可能である。ここで、Ｎは２以上の正整数であ
る。この場合には、Ｎ入力１出力の光結合器と、レーザ
ーダイオードＬＤ１，ＬＤ２と同型式なＮ個のレーザー
ダイオードとから構成され、これらＮ個のレーザーダイ
オードは前述した実施例と同様な方法によって制御され
る。そして、この場合のレーザーダイオードＬＤ３の出
力状態は、Ｎ個以上の光周波数にわたって分布すること
になる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、複数の
信号源によって出力されるディジタル光信号は、光結合
器によって結合されて、分布帰還型レーザーダイオード
の能動層に注入される。そして、分布帰還型レーザーダ
イオードは、注入された光信号の光学的パワーに対応す
る光周波数の光信号を供給する。これによって、分布帰
還型レーザーダイオードによって供給される光信号の光
周波数は、複数の信号源によって出力される各ディジタ
ル光信号の状態の組み合わせに対応して変化する。この
光信号から取り出される光周波数が光学フィルタによっ
て選択される結果、複数の中から選択可能な論理関数を
光学的に出力することが可能となる。また、この発明に
よれば、種々の光論理ゲートを得ることが可能となり、
その動作速度（あるいは、スイッチング速度）は、少な
くとも１．５ＧＨｚとなる。
信号源によって出力されるディジタル光信号は、光結合
器によって結合されて、分布帰還型レーザーダイオード
の能動層に注入される。そして、分布帰還型レーザーダ
イオードは、注入された光信号の光学的パワーに対応す
る光周波数の光信号を供給する。これによって、分布帰
還型レーザーダイオードによって供給される光信号の光
周波数は、複数の信号源によって出力される各ディジタ
ル光信号の状態の組み合わせに対応して変化する。この
光信号から取り出される光周波数が光学フィルタによっ
て選択される結果、複数の中から選択可能な論理関数を
光学的に出力することが可能となる。また、この発明に
よれば、種々の光論理ゲートを得ることが可能となり、
その動作速度（あるいは、スイッチング速度）は、少な
くとも１．５ＧＨｚとなる。
【図１】ＤＦＢレーザーダイオードの発光周波数変化に
よる光置換の原理を示す概略図である。
よる光置換の原理を示す概略図である。
【図２】この発明による光論理関数発生器の実施例の概
略構成を示す線図である。
略構成を示す線図である。
【図３】図２に示す光論理関数発生器の一方の信号源に
よって供給されるディジタル光信号の一例を示す波形図
である。
よって供給されるディジタル光信号の一例を示す波形図
である。
【図４】図２に示す光論理関数発生器の他方の信号源に
よって供給されるディジタル光信号の一例を示す波形図
である。
よって供給されるディジタル光信号の一例を示す波形図
である。
【図５】図２に示す光論理関数発生器のＤＦＢレーザー
ダイオードが、図３および図４に示すディジタル光信号
を受信した場合の、周波数応答を示す波形図である。
ダイオードが、図３および図４に示すディジタル光信号
を受信した場合の、周波数応答を示す波形図である。
【図６】光論理関数発生器の光学フィルタとして用いら
れるファブリー・ペロ干渉計の概略構成を示す側面図で
ある。
れるファブリー・ペロ干渉計の概略構成を示す側面図で
ある。
【図７】光論理関数発生器の光学フィルタとして用いら
れる補助的なＤＦＢレーザーダイオードの概略構成を示
す側面図である。
れる補助的なＤＦＢレーザーダイオードの概略構成を示
す側面図である。
ＬＤ１，ＬＤ２……レーザーダイオード（信号源）、Ｌ
Ｄ３……分布帰還型レーザーダイオード、１０……光結
合器、１２……光学フィルタ、２４……電気偏光装置、
２８……制御装置。
Ｄ３……分布帰還型レーザーダイオード、１０……光結
合器、１２……光学フィルタ、２４……電気偏光装置、
２８……制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャウキ ムハマド・ジ フランス・22300・ラニョン・ブールバー ル・ダルモール・エヌ・212・34 (72)発明者 クラボー・ジョルジュ フランス・22450・カムレ・ラ・ガール・ （番地なし)
Claims (6)
- 【請求項１】 互いに同一レートで同期するディジタル
光信号を出力する複数の信号源と、 前記信号源によって出力される複数のディジタル光信号
をその入力端で受信するとともに、これら複数のディジ
タル光信号を結合した光信号をその出力端から供給する
光結合器と、 前記光結合器によって結合された光信号をその能動層に
注入する分布帰還型レーザーダイオードと、 前記分布帰還型レーザーダイオードの偏光を電気的に制
御して、注入される光信号の光学的パワーに対応する光
周波数の光信号を供給させる制御手段と、 前記分布帰還型レーザーダイオードによって供給される
光信号を、その入力端で受信する周波数可変の光学フィ
ルタと、 前記光学フィルタを制御して、前記分布帰還型レーザー
ダイオードによる光信号の光周波数の内の１つを選択さ
せる手段とを具備し、 前記光学フィルタが、前記信号源によって出力されたデ
ィジタル光信号の論理関数となる光信号を供給すること
を特徴とする光論理関数発生器。 - 【請求項２】 前記分布帰還型レーザーダイオードに入
力されるディジタル光信号の偏光方向が、前記分布帰還
型レーザーダイオードの偏光面に向いていることを特徴
とする請求項１に記載の光論理関数発生器。 - 【請求項３】 前記分布帰還型レーザーダイオードが、
２つの偏光電極を有することを特徴とする請求項１に記
載の光論理関数発生器。 - 【請求項４】 前記光学フィルタとして周波数可変のフ
ァブリー・ペロ干渉計を用いることを特徴とする請求項
１に記載の光論理関数発生器。 - 【請求項５】 前記光学フィルタとして補助的な分布帰
還型レーザーダイオードを用いるとともに、しきい値電
流を下回って前記補助的な分布帰還型レーザーダイオー
ドの偏光を制御する制御手段を備えることを特徴とする
請求項１に記載の光論理関数発生器。 - 【請求項６】 ディジタル光信号を出力する前記信号源
の数が２であり、 前記分布帰還型レーザーダイオードが、前記光結合器を
介する光信号を受信するとともに、３つの異なる光周波
数を含んだ光信号を出力し、 前記光学フィルタが、前記３つの光周波数の内の１つを
選択することにより、論理積，否定論理積および排他的
論理和の中の１つの論理関数を光学的に供給することを
特徴とする請求項１に記載の光論理関数発生器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9112763A FR2682781B1 (fr) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | Generateur de fonctions logiques utilisant une transposition optique dans une diode laser a contre-reaction distribuee. |
| FR9112763 | 1991-10-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05216084A true JPH05216084A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=9417981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4279026A Withdrawn JPH05216084A (ja) | 1991-10-16 | 1992-10-16 | 光論理関数発生器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5307366A (ja) |
| EP (1) | EP0538122B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05216084A (ja) |
| DE (1) | DE69202320T2 (ja) |
| FR (1) | FR2682781B1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2709844B1 (fr) * | 1993-09-09 | 1995-10-13 | France Telecom | Procédé de transposition de modulation optique simultanément sur plusieurs longueurs d'onde. |
| NL9401876A (nl) * | 1994-11-10 | 1996-06-03 | Maasland Nv | Voerwagen. |
| US5742045A (en) * | 1994-10-26 | 1998-04-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Apparatus using diode laser logic to form a configurable optical gate system |
| US5831731A (en) * | 1997-02-24 | 1998-11-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and method for comparing optical bits |
| KR100325687B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2002-02-25 | 윤덕용 | 주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 페브리-페롯 레이저다이오드를 이용한 파장분할 다중방식 광통신용 광원 |
| US6568597B2 (en) | 2000-11-29 | 2003-05-27 | Symbol Technologies, Inc. | Scanning system with adjustable optical characteristics |
| US6990281B2 (en) * | 2002-08-22 | 2006-01-24 | Prima Luci, Inc. | All optical logic gates |
| US7593647B2 (en) * | 2002-09-19 | 2009-09-22 | Novera Optics, Inc. | Apparatuses and methods for automatic wavelength locking of an optical transmitter to the wavelength of an injected incoherent light signal |
| KR100473520B1 (ko) * | 2002-12-24 | 2005-03-10 | 한국과학기술원 | 외부 비간섭성 광원을 주입하여 파장 고정된 페브리-페롯레이저를 이용한 광 가입자 망 |
| US7515626B2 (en) * | 2003-05-29 | 2009-04-07 | Novera Optics, Inc. | Light source capable of lasing that is wavelength locked by an injected light signal |
| KR100955129B1 (ko) * | 2003-05-30 | 2010-04-28 | 정보통신연구진흥원 | 비간섭성 광대역 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 네트워크 구현 방법 |
| CN100411970C (zh) * | 2004-12-09 | 2008-08-20 | 北京大学 | 利用不同频率的光信号实现逻辑器件选址的方法 |
| WO2006068335A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Broadband light source using fabry perot laser diodes |
| KR100698766B1 (ko) * | 2005-09-07 | 2007-03-23 | 한국과학기술원 | 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자 망 시스템에 사용되는장애 위치 감시 장치 및 이를 구비한 파장분할 다중방식수동형 광 가입자 망 시스템 |
| KR100785436B1 (ko) * | 2005-09-20 | 2007-12-13 | 한국과학기술원 | 방송 서비스와 통신 서비스를 융합한 파장분할 다중방식수동형 광 가입자망 |
| US8571410B2 (en) * | 2006-10-11 | 2013-10-29 | Novera Optics, Inc. | Mutual wavelength locking in WDM-PONS |
| WO2013082566A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Self-seeded colorless burst-mode transmitter using reflective semiconductor optical amplifier and injection-locked fabry-perot laser |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8629873D0 (en) * | 1986-12-15 | 1987-01-28 | British Telecomm | Optical signal processing device |
| GB8629871D0 (en) * | 1986-12-15 | 1987-01-28 | British Telecomm | Optical switch |
| JPS63226990A (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Fujitsu Ltd | 光論理装置 |
| US4835779A (en) * | 1987-05-04 | 1989-05-30 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method and apparatus for the operation of a distributed feedback laser |
| JPH0277030A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-03-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光論理回路 |
-
1991
- 1991-10-16 FR FR9112763A patent/FR2682781B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-01 US US07/955,024 patent/US5307366A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-14 DE DE69202320T patent/DE69202320T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-14 EP EP92402806A patent/EP0538122B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-16 JP JP4279026A patent/JPH05216084A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0538122A1 (fr) | 1993-04-21 |
| DE69202320D1 (de) | 1995-06-08 |
| DE69202320T2 (de) | 1995-12-14 |
| FR2682781A1 (fr) | 1993-04-23 |
| FR2682781B1 (fr) | 1993-11-26 |
| EP0538122B1 (fr) | 1995-05-03 |
| US5307366A (en) | 1994-04-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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