JPH06324372A - 偏波利用光論理素子 - Google Patents
偏波利用光論理素子Info
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- JPH06324372A JPH06324372A JP5108572A JP10857293A JPH06324372A JP H06324372 A JPH06324372 A JP H06324372A JP 5108572 A JP5108572 A JP 5108572A JP 10857293 A JP10857293 A JP 10857293A JP H06324372 A JPH06324372 A JP H06324372A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 動作速度がキャリア寿命に律速されないＴＥ
モードとＴＭモード間のモード競合を利用し、メモリの
リセットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易
に得ることができる偏波利用光論理素子を提供する。 【構成】 半導体光増幅器１２と、光信号をＴＥ偏波光
とＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタ１３と、ＴＥ偏
波光を出力する側のポートに接続されＴＥ偏波光を減衰
させる光アッテネータ１４と、該ＴＥ偏波光と前記ＴＭ
偏波光とを合波する光合波器１６と、光信号の入出力を
行う光合波分波器１７と、光の進路方向を一方向に限定
する光アイソレータ１８とをループ状に結合したことを
特徴とする。また、光アッテネータ１４の替わりに偏波
スプリッタ１３のＴＭ偏波光を出力する側のポートに第
２の半導体光増幅器を結合してもよい。
モードとＴＭモード間のモード競合を利用し、メモリの
リセットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易
に得ることができる偏波利用光論理素子を提供する。 【構成】 半導体光増幅器１２と、光信号をＴＥ偏波光
とＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタ１３と、ＴＥ偏
波光を出力する側のポートに接続されＴＥ偏波光を減衰
させる光アッテネータ１４と、該ＴＥ偏波光と前記ＴＭ
偏波光とを合波する光合波器１６と、光信号の入出力を
行う光合波分波器１７と、光の進路方向を一方向に限定
する光アイソレータ１８とをループ状に結合したことを
特徴とする。また、光アッテネータ１４の替わりに偏波
スプリッタ１３のＴＭ偏波光を出力する側のポートに第
２の半導体光増幅器を結合してもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力光信号によって出
力光の偏波面を切り替えることにより信号光の論理演算
を行う偏波利用光論理素子に関するものである。
力光の偏波面を切り替えることにより信号光の論理演算
を行う偏波利用光論理素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光半導体素子の一種である光論理素子
は、将来実現が期待される全光システムにおいて、光信
号の制御のために必要不可欠なものである。図１１は従
来の光論理素子の一例を示す側面図である。この光論理
素子１は、基板２、クラッド層３、活性層４、クラッド
層５、電極６，７から構成される半導体レーザの上部電
極７を２つの電極７ａ，７ｂに分割したもので、電極７
ａ，７ｂそれぞれに注入する電流を調整することにより
図１２に示すような光入出力特性を得ることができる。
は、将来実現が期待される全光システムにおいて、光信
号の制御のために必要不可欠なものである。図１１は従
来の光論理素子の一例を示す側面図である。この光論理
素子１は、基板２、クラッド層３、活性層４、クラッド
層５、電極６，７から構成される半導体レーザの上部電
極７を２つの電極７ａ，７ｂに分割したもので、電極７
ａ，７ｂそれぞれに注入する電流を調整することにより
図１２に示すような光入出力特性を得ることができる。
【０００３】例えば、図１２（ａ）の点Ａの位置に系を
保持し、この系にパルス状の入力光ｐ1を入射すると出
力光ｐ2は点Ｂとなり、この状態が保持される。すなわ
ちメモリ動作が可能である（図１３（ａ）参照）。ま
た、図１２（ｂ）の点Ａの位置に系を保持し、この系に
２つの入力光ｐ3，ｐ4を入射すると、出力光ｐ2は図１
３（ｂ）のようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能であ
る。また、図１２（ｃ）の点Ａの位置に系を保持し、こ
の系に２つの入力光ｐ5，ｐ6を入射すると、出力光ｐ2
は図１３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能
である。以上のように、この光論理素子１は注入する電
流を調整することでメモリ、ＡＮＤ、ＯＲという論理動
作が可能である。
保持し、この系にパルス状の入力光ｐ1を入射すると出
力光ｐ2は点Ｂとなり、この状態が保持される。すなわ
ちメモリ動作が可能である（図１３（ａ）参照）。ま
た、図１２（ｂ）の点Ａの位置に系を保持し、この系に
２つの入力光ｐ3，ｐ4を入射すると、出力光ｐ2は図１
３（ｂ）のようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能であ
る。また、図１２（ｃ）の点Ａの位置に系を保持し、こ
の系に２つの入力光ｐ5，ｐ6を入射すると、出力光ｐ2
は図１３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能
である。以上のように、この光論理素子１は注入する電
流を調整することでメモリ、ＡＮＤ、ＯＲという論理動
作が可能である。
【０００４】また、一般に半導体レーザの出力光ｐ
2は，図１４に示すように、この半導体素子に対して水
平方向のＴＥ波と垂直方向のＴＭ波の２つがある。この
２つの光はお互いに競合しあうので、ＴＥ波が出力され
るとＴＭ波が抑制され、逆にＴＭ波が出力されるとＴＥ
波が抑制されるという特徴があり、この偏波間のモード
競合は光強度一定のままで行われるので、注入電流が光
出力に変換される必要がなく、したがって、デバイス内
部のキャリア寿命に動作速度が律速されることがない。
2は，図１４に示すように、この半導体素子に対して水
平方向のＴＥ波と垂直方向のＴＭ波の２つがある。この
２つの光はお互いに競合しあうので、ＴＥ波が出力され
るとＴＭ波が抑制され、逆にＴＭ波が出力されるとＴＥ
波が抑制されるという特徴があり、この偏波間のモード
競合は光強度一定のままで行われるので、注入電流が光
出力に変換される必要がなく、したがって、デバイス内
部のキャリア寿命に動作速度が律速されることがない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光論理素子１には、出力光ｐ2のオン／オフの動作速度
がデバイス内部のキャリア寿命に律速されてしまうこ
と、また、メモリのリセットを光信号で行うことができ
ず、電気パルスで行わなければならないこと、等の欠点
があり、また、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような
負論理の演算を行なうことが不可能であるという問題点
もある。また、従来の光論理素子１に用いられる半導体
レーザにおいては、端面における反射率や導波路でのゲ
インはＴＥ波の方がＴＭ波に比べて大きく、したがっ
て、ＴＭ波によるレーザ発振が起こりにくいという問題
点があった。
光論理素子１には、出力光ｐ2のオン／オフの動作速度
がデバイス内部のキャリア寿命に律速されてしまうこ
と、また、メモリのリセットを光信号で行うことができ
ず、電気パルスで行わなければならないこと、等の欠点
があり、また、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような
負論理の演算を行なうことが不可能であるという問題点
もある。また、従来の光論理素子１に用いられる半導体
レーザにおいては、端面における反射率や導波路でのゲ
インはＴＥ波の方がＴＭ波に比べて大きく、したがっ
て、ＴＭ波によるレーザ発振が起こりにくいという問題
点があった。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、動作速度がキャリア寿命に律速されないＴＥ
モードとＴＭモード間のモード競合を利用し、メモリの
リセットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易
に得ることができる偏波利用光論理素子を提供すること
にある。
であって、動作速度がキャリア寿命に律速されないＴＥ
モードとＴＭモード間のモード競合を利用し、メモリの
リセットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易
に得ることができる偏波利用光論理素子を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な偏波利用光論理素子を採用した。
すなわち、請求項１記載の偏波利用光論理素子は、光信
号を増幅する半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から
出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離する
偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの少なくともＴＥ
偏波光を出力する側のポートに接続され該ＴＥ偏波光を
減衰させる光アッテネータと、該光アッテネータから出
力されるＴＥ偏波光と前記ＴＭ偏波光とを合波する光合
波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光の進
路方向を一方向に限定する光アイソレータとをループ状
に結合し、前記半導体光増幅器と光合波分波器と光アイ
ソレータとは任意の順に配置されていることを特徴とし
ている。
に、本発明は次の様な偏波利用光論理素子を採用した。
すなわち、請求項１記載の偏波利用光論理素子は、光信
号を増幅する半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から
出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離する
偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの少なくともＴＥ
偏波光を出力する側のポートに接続され該ＴＥ偏波光を
減衰させる光アッテネータと、該光アッテネータから出
力されるＴＥ偏波光と前記ＴＭ偏波光とを合波する光合
波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光の進
路方向を一方向に限定する光アイソレータとをループ状
に結合し、前記半導体光増幅器と光合波分波器と光アイ
ソレータとは任意の順に配置されていることを特徴とし
ている。
【０００８】また、請求項２記載の偏波利用光論理素子
は、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、該半導
体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏
波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの
少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続され
た第２の半導体光増幅器と、前記ＴＥ偏波光と該第２の
半導体光増幅器から出力されるＴＭ偏波光とを合波する
光合波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光
の進路方向を一方向に限定する光アイソレータとをルー
プ状に結合し、前記半導体光増幅器と光合波分波器と光
アイソレータとは任意の順に配置されていることを特徴
としている。
は、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、該半導
体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏
波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの
少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続され
た第２の半導体光増幅器と、前記ＴＥ偏波光と該第２の
半導体光増幅器から出力されるＴＭ偏波光とを合波する
光合波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器と、光
の進路方向を一方向に限定する光アイソレータとをルー
プ状に結合し、前記半導体光増幅器と光合波分波器と光
アイソレータとは任意の順に配置されていることを特徴
としている。
【０００９】また、請求項３記載の偏波利用光論理素子
は、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、該半導
体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏
波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの
少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続され
た第２の半導体光増幅器と、前記偏波スプリッタのＴＥ
偏波光を出力する側のポート及び該第２の半導体光増幅
器の出力側のポート各々に設けられ、出力される光信号
の一部または全部を反射する反射器とを備えたことを特
徴としている。
は、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、該半導
体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏
波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの
少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続され
た第２の半導体光増幅器と、前記偏波スプリッタのＴＥ
偏波光を出力する側のポート及び該第２の半導体光増幅
器の出力側のポート各々に設けられ、出力される光信号
の一部または全部を反射する反射器とを備えたことを特
徴としている。
【００１０】また、請求項４記載の偏波利用光論理素子
は、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、該半導
体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏
波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの
ＴＥ偏波光を出力する側のポートに接続され該ＴＥ偏波
光を増幅させる第２の半導体光増幅器と、前記偏波スプ
リッタのＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続され該
ＴＭ偏波光を増幅させる第３の半導体光増幅器とを備
え、前記第２及び第３の半導体光増幅器の前記偏波スプ
リッタから離れている側の面各々に、該半導体光増幅器
から出力される光信号の一部または全部を反射する反射
部材を設けたことを特徴としている。
は、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、該半導
体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏
波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリッタの
ＴＥ偏波光を出力する側のポートに接続され該ＴＥ偏波
光を増幅させる第２の半導体光増幅器と、前記偏波スプ
リッタのＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続され該
ＴＭ偏波光を増幅させる第３の半導体光増幅器とを備
え、前記第２及び第３の半導体光増幅器の前記偏波スプ
リッタから離れている側の面各々に、該半導体光増幅器
から出力される光信号の一部または全部を反射する反射
部材を設けたことを特徴としている。
【００１１】また、請求項５記載の偏波利用光論理素子
は、請求項１，２，３または４記載の偏波利用光論理素
子において、前記偏波スプリッタの出力側のポート各々
に可変波長フィルタを設けてなることを特徴としてい
る。
は、請求項１，２，３または４記載の偏波利用光論理素
子において、前記偏波スプリッタの出力側のポート各々
に可変波長フィルタを設けてなることを特徴としてい
る。
【００１２】また、請求項６記載の偏波利用光論理素子
は、請求項１，２，３，４または５記載の偏波利用光論
理素子において、前記半導体光増幅器の少なくとも１つ
は、光ファイバ増幅器と、該光ファイバ増幅器にポンプ
光を入力する光合波器とからなることを特徴としてい
る。
は、請求項１，２，３，４または５記載の偏波利用光論
理素子において、前記半導体光増幅器の少なくとも１つ
は、光ファイバ増幅器と、該光ファイバ増幅器にポンプ
光を入力する光合波器とからなることを特徴としてい
る。
【００１３】
【作用】本発明の請求項１記載の偏波利用光論理素子で
は、偏波スプリッタにより前記半導体光増幅器から出力
される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離し、光ア
ッテネータにより前記偏波スプリッタから出力されるＴ
Ｅ偏波光を減衰させることにより、一つ以上の入力光に
対する論理演算を行うように出力光の偏波面を切り替
え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光
論理演算を行う。
は、偏波スプリッタにより前記半導体光増幅器から出力
される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離し、光ア
ッテネータにより前記偏波スプリッタから出力されるＴ
Ｅ偏波光を減衰させることにより、一つ以上の入力光に
対する論理演算を行うように出力光の偏波面を切り替
え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光
論理演算を行う。
【００１４】また、請求項２記載の偏波利用光論理素子
では、偏波スプリッタにより前記第１の半導体光増幅器
から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離
し、前記第２の半導体光増幅器により前記偏波スプリッ
タから出力されるＴＭ偏波光を増幅させることにより、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行う。
では、偏波スプリッタにより前記第１の半導体光増幅器
から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離
し、前記第２の半導体光増幅器により前記偏波スプリッ
タから出力されるＴＭ偏波光を増幅させることにより、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行う。
【００１５】また、請求項３記載の偏波利用光論理素子
では、偏波スプリッタにより前記第１の半導体光増幅器
から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離
し、前記第２の半導体光増幅器により前記偏波スプリッ
タから出力されたＴＭ偏波光を増幅させることにより、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行う。
では、偏波スプリッタにより前記第１の半導体光増幅器
から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離
し、前記第２の半導体光増幅器により前記偏波スプリッ
タから出力されたＴＭ偏波光を増幅させることにより、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行う。
【００１６】また、請求項４記載の偏波利用光論理素子
では、偏波スプリッタにより前記第１の半導体光増幅器
から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離
し、前記第３の半導体光増幅器により前記偏波スプリッ
タから出力されたＴＭ偏波光を増幅させることにより、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行う。
では、偏波スプリッタにより前記第１の半導体光増幅器
から出力される光信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離
し、前記第３の半導体光増幅器により前記偏波スプリッ
タから出力されたＴＭ偏波光を増幅させることにより、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替え、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行う。
【００１７】また、請求項５記載の偏波利用光論理素子
では、前記偏波スプリッタの出力側のポート各々に可変
波長フィルタを設けたことにより、ＴＥ波及びＴＭ波各
々の波長を互いに等しくまたは異なる波長に調整し、光
入出力間の波長を変換する。
では、前記偏波スプリッタの出力側のポート各々に可変
波長フィルタを設けたことにより、ＴＥ波及びＴＭ波各
々の波長を互いに等しくまたは異なる波長に調整し、光
入出力間の波長を変換する。
【００１８】また、請求項６記載の偏波利用光論理素子
では、前記半導体光増幅器の少なくとも１つを、光ファ
イバ増幅器と、該光ファイバ増幅器にポンプ光を入力す
る光合波器により構成したことにより、ＴＥ波及びＴＭ
波各々の波長を互いに等しくまたは異なる任意の波長に
調整し、光入出力間の波長を変換する。
では、前記半導体光増幅器の少なくとも１つを、光ファ
イバ増幅器と、該光ファイバ増幅器にポンプ光を入力す
る光合波器により構成したことにより、ＴＥ波及びＴＭ
波各々の波長を互いに等しくまたは異なる任意の波長に
調整し、光入出力間の波長を変換する。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の各実施例について説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１の偏波利用光論理
素子（以下、単に光論理素子と略称する）１１を示す構
成図である。図において、１２は端面発光型の半導体レ
ーザの両端面に無反射コーティングを施した半導体光増
幅器、１３は半導体光増幅器１２から出力される光信号
をＴＥ波２１とＴＭ波２２に分離する偏波スプリッタ、
１４は偏波スプリッタ１３のＴＥ波２１を出力する側の
ポートに接続された可変アッテネータ、１５は同ＴＭ波
２２を出力する側のポートに接続された可変アッテネー
タ、１６はＴＥ波２１とＴＭ波２２とを合波する２×１
光カプラ（光合波器）、１７は光入出力用の２×２光カ
プラ（光合波分波器）、１８は光の進路方向を一方向に
限定する光アイソレータであり、これら各光部品は光フ
ァイバ１９によりループ状に結合されている。該光論理
素子１１は、光ファイバ１９を用いることにより安定な
系を構成することができ、また、ＴＥ波２１及びＴＭ波
２２各々に対してループ状の共振器となる。
素子（以下、単に光論理素子と略称する）１１を示す構
成図である。図において、１２は端面発光型の半導体レ
ーザの両端面に無反射コーティングを施した半導体光増
幅器、１３は半導体光増幅器１２から出力される光信号
をＴＥ波２１とＴＭ波２２に分離する偏波スプリッタ、
１４は偏波スプリッタ１３のＴＥ波２１を出力する側の
ポートに接続された可変アッテネータ、１５は同ＴＭ波
２２を出力する側のポートに接続された可変アッテネー
タ、１６はＴＥ波２１とＴＭ波２２とを合波する２×１
光カプラ（光合波器）、１７は光入出力用の２×２光カ
プラ（光合波分波器）、１８は光の進路方向を一方向に
限定する光アイソレータであり、これら各光部品は光フ
ァイバ１９によりループ状に結合されている。該光論理
素子１１は、光ファイバ１９を用いることにより安定な
系を構成することができ、また、ＴＥ波２１及びＴＭ波
２２各々に対してループ状の共振器となる。
【００２０】前記２×１光カプラ１６は偏波スプリッタ
に置き換えてもよく、また、光ファイバ１９は光導波路
に置き換えてもよい。また、前記半導体光増幅器１２と
２×２光カプラ１７と光アイソレータ１８の配置の順序
は任意であり、この実施例の配置の順序に限定されな
い。
に置き換えてもよく、また、光ファイバ１９は光導波路
に置き換えてもよい。また、前記半導体光増幅器１２と
２×２光カプラ１７と光アイソレータ１８の配置の順序
は任意であり、この実施例の配置の順序に限定されな
い。
【００２１】前記半導体光増幅器１２のゲインはＴＥ波
２１の方がＴＭ波２２に比べて大きく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＥ
波２１のゲインを可変アッテネータ１４で減衰させるこ
とにより、ＴＭ波２２を発振させるように調節すること
ができる。したがって、図２に示すような光論理素子を
得ることができる。なお、可変アッテネータ１５はＴＭ
波２２を調整するためのものであるが、半導体光増幅器
１２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対する
ゲインよりも十分に大きい場合には省略することも可能
である。
２１の方がＴＭ波２２に比べて大きく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＥ
波２１のゲインを可変アッテネータ１４で減衰させるこ
とにより、ＴＭ波２２を発振させるように調節すること
ができる。したがって、図２に示すような光論理素子を
得ることができる。なお、可変アッテネータ１５はＴＭ
波２２を調整するためのものであるが、半導体光増幅器
１２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対する
ゲインよりも十分に大きい場合には省略することも可能
である。
【００２２】次に、この光論理素子１１の動作について
図２及び図３に基づき説明する。ここでは、該光論理素
子１１に２×２光カプラ１７から入力光ｐ11を入射させ
た場合について説明する。例えば、図２（ａ）の点Ａの
位置に光論理素子１１を保持し、この光論理素子１１に
パルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射するとＴＥ波２１が発
振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持され
る。すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ
波とＴＭ波は互いに競合しあうために、ＴＭ波を入力す
るとＴＥ波の発振が停止することとなるので、リセット
にはＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
図２及び図３に基づき説明する。ここでは、該光論理素
子１１に２×２光カプラ１７から入力光ｐ11を入射させ
た場合について説明する。例えば、図２（ａ）の点Ａの
位置に光論理素子１１を保持し、この光論理素子１１に
パルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射するとＴＥ波２１が発
振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持され
る。すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ
波とＴＭ波は互いに競合しあうために、ＴＭ波を入力す
るとＴＥ波の発振が停止することとなるので、リセット
にはＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
【００２３】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子１１を保持し、この光論理素子１１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子１１を保持し、この光論理素子１１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子１１を保持し、この光論理素子１１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子１１を保持し、この光論理素子１１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００２４】以上説明したように、実施例１の光論理素
子１１によれば、半導体光増幅器１２と、偏波スプリッ
タ１３と、可変アッテネータ１４，１５と、２×１光カ
プラ１６と、２×２光カプラ１７と、光アイソレータ１
８とを光ファイバ１９によりループ状に結合したので、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替えることができ、この偏波面を利用し
てＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光論
理演算を行うことができる。
子１１によれば、半導体光増幅器１２と、偏波スプリッ
タ１３と、可変アッテネータ１４，１５と、２×１光カ
プラ１６と、２×２光カプラ１７と、光アイソレータ１
８とを光ファイバ１９によりループ状に結合したので、
一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出力光
の偏波面を切り替えることができ、この偏波面を利用し
てＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光論
理演算を行うことができる。
【００２５】（実施例２）図４は本発明の実施例２の光
論理素子３１を示す構成図である。この光論理素子３１
は、半導体光増幅器１２と、偏波スプリッタ１３と、該
偏波スプリッタ１３のＴＭ波２２を出力する側のポート
に接続された第２半導体光増幅器３２と、同ＴＥ波２１
を出力する側のポートに接続された第３半導体光増幅器
３３と、２×１光カプラ１６と、２×２光カプラ１７
と、光アイソレータ１８とを光ファイバ１９によりルー
プ状に結合した構成である。該光論理素子３１は、光フ
ァイバ１９を用いることにより安定な系を構成すること
ができ、また、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々に対して
ループ状の共振器となる。
論理素子３１を示す構成図である。この光論理素子３１
は、半導体光増幅器１２と、偏波スプリッタ１３と、該
偏波スプリッタ１３のＴＭ波２２を出力する側のポート
に接続された第２半導体光増幅器３２と、同ＴＥ波２１
を出力する側のポートに接続された第３半導体光増幅器
３３と、２×１光カプラ１６と、２×２光カプラ１７
と、光アイソレータ１８とを光ファイバ１９によりルー
プ状に結合した構成である。該光論理素子３１は、光フ
ァイバ１９を用いることにより安定な系を構成すること
ができ、また、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々に対して
ループ状の共振器となる。
【００２６】前記２×１光カプラ１６は偏波スプリッタ
に置き換えてもよく、また、光ファイバ１９は光導波路
に置き換えてもよい。また、前記半導体光増幅器１２と
２×２光カプラ１７と光アイソレータ１８の配置の順序
は任意に変えることができ、この実施例の配置の順序に
限定されない。
に置き換えてもよく、また、光ファイバ１９は光導波路
に置き換えてもよい。また、前記半導体光増幅器１２と
２×２光カプラ１７と光アイソレータ１８の配置の順序
は任意に変えることができ、この実施例の配置の順序に
限定されない。
【００２７】前記半導体光増幅器１２のゲインはＴＭ波
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第２半導体光増幅器３２で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調節するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。なお、第３半導体光増幅器３３は
ＴＥ波２１を調整するためのものであるが、半導体光増
幅器１２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対
するゲインよりも十分に大きい場合には省略することも
可能である。
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第２半導体光増幅器３２で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調節するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。なお、第３半導体光増幅器３３は
ＴＥ波２１を調整するためのものであるが、半導体光増
幅器１２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対
するゲインよりも十分に大きい場合には省略することも
可能である。
【００２８】次に、この光論理素子３１の動作について
図２及び図３に基づき説明する。ここでは、該光論理素
子３１に２×２光カプラ１７から入力光ｐ11を入射させ
た場合について説明する。例えば、図２（ａ）の点Ａの
位置に光論理素子３１を保持し、この光論理素子３１に
パルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射するとＴＥ波２１が発
振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持され
る。すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ
波とＴＭ波は互いに競合しあうために、リセットにはＴ
Ｍ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
図２及び図３に基づき説明する。ここでは、該光論理素
子３１に２×２光カプラ１７から入力光ｐ11を入射させ
た場合について説明する。例えば、図２（ａ）の点Ａの
位置に光論理素子３１を保持し、この光論理素子３１に
パルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射するとＴＥ波２１が発
振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持され
る。すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ
波とＴＭ波は互いに競合しあうために、リセットにはＴ
Ｍ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
【００２９】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子３１を保持し、この光論理素子３１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子３１を保持し、この光論理素子３１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子３１を保持し、この光論理素子３１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子３１を保持し、この光論理素子３１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００３０】以上説明したように、実施例２の光論理素
子３１によれば、半導体光増幅器１２と、偏波スプリッ
タ１３と、第２半導体光増幅器３２と、第３半導体光増
幅器３３と、２×１光カプラ１６と、２×２光カプラ１
７と、光アイソレータ１８とを光ファイバ１９によりル
ープ状に結合したので、一つ以上の入力光に対する論理
演算を行うように出力光の偏波面を切り替えることがで
き、この偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲと
いうような負論理の光論理演算を行うことができる。
子３１によれば、半導体光増幅器１２と、偏波スプリッ
タ１３と、第２半導体光増幅器３２と、第３半導体光増
幅器３３と、２×１光カプラ１６と、２×２光カプラ１
７と、光アイソレータ１８とを光ファイバ１９によりル
ープ状に結合したので、一つ以上の入力光に対する論理
演算を行うように出力光の偏波面を切り替えることがで
き、この偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲと
いうような負論理の光論理演算を行うことができる。
【００３１】（実施例３）図５は本発明の実施例３の光
論理素子４１を示す構成図である。この光論理素子４１
は、上述した実施例１の光論理素子１１において、偏波
スプリッタ１３と可変アッテネータ１４との間に可変波
長フィルタ４２を、また、偏波スプリッタ１３と可変ア
ッテネータ１５との間に可変波長フィルタ４３をそれぞ
れ設けたものである。
論理素子４１を示す構成図である。この光論理素子４１
は、上述した実施例１の光論理素子１１において、偏波
スプリッタ１３と可変アッテネータ１４との間に可変波
長フィルタ４２を、また、偏波スプリッタ１３と可変ア
ッテネータ１５との間に可変波長フィルタ４３をそれぞ
れ設けたものである。
【００３２】前記２×１光カプラ１６は偏波スプリッタ
に置き換えてもよく、また、可変アッテネータ１４，１
５は、実施例２の半導体光増幅器３２，３３に置き換え
てもよく、光ファイバ１９は光導波路に置き換えてもよ
い。また、前記半導体光増幅器１２と２×２光カプラ１
７と光アイソレータ１８の配置の順序、可変波長フィル
タ４２と可変アッテネータ１４の配置の順序、可変波長
フィルタ４３と可変アッテネータ１５の配置の順序は任
意に変えることができ、この実施例の配置の順序に限定
されない。
に置き換えてもよく、また、可変アッテネータ１４，１
５は、実施例２の半導体光増幅器３２，３３に置き換え
てもよく、光ファイバ１９は光導波路に置き換えてもよ
い。また、前記半導体光増幅器１２と２×２光カプラ１
７と光アイソレータ１８の配置の順序、可変波長フィル
タ４２と可変アッテネータ１４の配置の順序、可変波長
フィルタ４３と可変アッテネータ１５の配置の順序は任
意に変えることができ、この実施例の配置の順序に限定
されない。
【００３３】前記半導体光増幅器１２のゲインはＴＥ波
２１の方が大きくＴＭ波２２の方が小さいために、ＴＭ
波２２の発振はなかなか起こらない傾向にある。しかし
ＴＥ波２１のゲインを可変アッテネータ１４で減衰させ
ることにより、ＴＭ波２２を発振させるように調節する
ことができる。したがって、図２に示すような光論理素
子を得ることができる。さらに、可変波長フィルタ４
２，４３を用いてＴＥ波２１とＴＭ波２２各々の波長を
変えることにより、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々の波
長を互いに等しくまたは異なる波長に調整することがで
きる。
２１の方が大きくＴＭ波２２の方が小さいために、ＴＭ
波２２の発振はなかなか起こらない傾向にある。しかし
ＴＥ波２１のゲインを可変アッテネータ１４で減衰させ
ることにより、ＴＭ波２２を発振させるように調節する
ことができる。したがって、図２に示すような光論理素
子を得ることができる。さらに、可変波長フィルタ４
２，４３を用いてＴＥ波２１とＴＭ波２２各々の波長を
変えることにより、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々の波
長を互いに等しくまたは異なる波長に調整することがで
きる。
【００３４】なお、可変アッテネータ１５はＴＭ波２２
を調整するためのものであるが、半導体光増幅器１２の
ＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対するゲイン
よりも十分に大きい場合には省略することも可能であ
る。
を調整するためのものであるが、半導体光増幅器１２の
ＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対するゲイン
よりも十分に大きい場合には省略することも可能であ
る。
【００３５】この光論理素子４１の動作は、上述した実
施例１の光論理素子１１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子４１を保持し、この光
論理素子４１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射すると
ＴＥ波２１が発振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状
態が保持される。すなわちメモリ動作が可能である。こ
こでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあうため、リセ
ットにはＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参
照）。
施例１の光論理素子１１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子４１を保持し、この光
論理素子４１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射すると
ＴＥ波２１が発振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状
態が保持される。すなわちメモリ動作が可能である。こ
こでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあうため、リセ
ットにはＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参
照）。
【００３６】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子４１を保持し、この光論理素子４１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子４１を保持し、この光論理素子４１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子４１を保持し、この光論理素子４１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子４１を保持し、この光論理素子４１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００３７】また、可変波長フイルタ４２，４３により
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子４１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子４１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子４１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子４１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
【００３８】以上説明したように、この実施例３の光論
理素子４１においても、上述した実施例１の光論理素子
１１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、可変
波長フィルタ４２，４３を用いているので、ＴＥ波２１
とＴＭ波２２各々の波長を変えることができ、したがっ
て、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等し
くまたは異なる波長に調整することで最適な条件に合わ
せることができる。
理素子４１においても、上述した実施例１の光論理素子
１１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、可変
波長フィルタ４２，４３を用いているので、ＴＥ波２１
とＴＭ波２２各々の波長を変えることができ、したがっ
て、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等し
くまたは異なる波長に調整することで最適な条件に合わ
せることができる。
【００３９】（実施例４）図６は本発明の実施例４の光
論理素子５１を示す構成図である。この光論理素子５１
は、上述した実施例３の光論理素子４１の半導体光増幅
器１２を、光ファイバ増幅器５２と、該光ファイバ増幅
器５２にポンプ光ｐ18を入力する２×１光カプラ（光合
波器）５３により構成したものである。
論理素子５１を示す構成図である。この光論理素子５１
は、上述した実施例３の光論理素子４１の半導体光増幅
器１２を、光ファイバ増幅器５２と、該光ファイバ増幅
器５２にポンプ光ｐ18を入力する２×１光カプラ（光合
波器）５３により構成したものである。
【００４０】前記光ファイバ増幅器５２のゲインを可変
アッテネータ１４，１５で調整することにより、ＴＥ波
２１とＴＭ波２２各々のゲインを調節することが可能で
ある。したがって、図２に示すような光論理素子を得る
ことができる。さらに、可変波長フィルタ４２，４３を
用いてＴＥ波２１とＴＭ波２２各々の波長を変えること
により、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに
等しくまたは異なる波長に調整することができる。
アッテネータ１４，１５で調整することにより、ＴＥ波
２１とＴＭ波２２各々のゲインを調節することが可能で
ある。したがって、図２に示すような光論理素子を得る
ことができる。さらに、可変波長フィルタ４２，４３を
用いてＴＥ波２１とＴＭ波２２各々の波長を変えること
により、ＴＥ波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに
等しくまたは異なる波長に調整することができる。
【００４１】この光論理素子５１の動作は、上述した実
施例３の光論理素子４１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子５１を保持し、この光
論理素子５１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射すると
ＴＥ波２１が発振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状
態が保持される。すなわちメモリ動作が可能である。こ
こでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあうため、リセ
ットにはＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参
照）。
施例３の光論理素子４１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子５１を保持し、この光
論理素子５１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射すると
ＴＥ波２１が発振し、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状
態が保持される。すなわちメモリ動作が可能である。こ
こでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあうため、リセ
ットにはＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参
照）。
【００４２】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子５１を保持し、この光論理素子５１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子５１を保持し、この光論理素子５１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子５１を保持し、この光論理素子５１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子５１を保持し、この光論理素子５１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００４３】また、可変波長フイルタ４２，４３により
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子５１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子５１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子５１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子５１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
【００４４】以上説明したように、この実施例４の光論
理素子５１においても、上述した実施例３の光論理素子
４１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、ＴＥ
波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまたは
異なる波長に調整することで最適な条件に合わせること
ができる。
理素子５１においても、上述した実施例３の光論理素子
４１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、ＴＥ
波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまたは
異なる波長に調整することで最適な条件に合わせること
ができる。
【００４５】（実施例５）図７は本発明の実施例５の光
論理素子６１を示す構成図である。この光論理素子６１
は、端面発光型の半導体レーザの片端面に無反射コーテ
ィング６２ａを施した半導体光増幅器６２と、偏波スプ
リッタ１３と、第２半導体光増幅器３２と、第３半導体
光増幅器３３と、第２半導体光増幅器３２の出力側に設
けられ、出力される光信号の一部または全部を反射する
反射ミラー（反射器）６３と、第３半導体光増幅器３３
の出力側に設けられ、出力される光信号の一部または全
部を反射する反射ミラー（反射器）６４とから構成され
ている。
論理素子６１を示す構成図である。この光論理素子６１
は、端面発光型の半導体レーザの片端面に無反射コーテ
ィング６２ａを施した半導体光増幅器６２と、偏波スプ
リッタ１３と、第２半導体光増幅器３２と、第３半導体
光増幅器３３と、第２半導体光増幅器３２の出力側に設
けられ、出力される光信号の一部または全部を反射する
反射ミラー（反射器）６３と、第３半導体光増幅器３３
の出力側に設けられ、出力される光信号の一部または全
部を反射する反射ミラー（反射器）６４とから構成され
ている。
【００４６】該光論理素子６１は、ＴＥ波２１について
は半導体光増幅器６２と反射ミラー６４との間で共振器
となり、ＴＭ波２２については半導体光増幅器６２と反
射ミラー６３との間で共振器となる。
は半導体光増幅器６２と反射ミラー６４との間で共振器
となり、ＴＭ波２２については半導体光増幅器６２と反
射ミラー６３との間で共振器となる。
【００４７】前記半導体光増幅器６２のゲインはＴＭ波
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第２半導体光増幅器３２で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調整するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。なお、第３半導体光増幅器３３は
ＴＥ波２１を調整するためのものであるが、半導体光増
幅器６２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対
するゲインよりも十分に大きい場合には省略することも
可能である。
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第２半導体光増幅器３２で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調整するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。なお、第３半導体光増幅器３３は
ＴＥ波２１を調整するためのものであるが、半導体光増
幅器６２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対
するゲインよりも十分に大きい場合には省略することも
可能である。
【００４８】次に、この光論理素子６１の動作について
図２及び図３に基づき説明する。例えば、図２（ａ）の
点Ａの位置に光論理素子６１を保持し、この光論理素子
６１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射すると、光共振
器によりＴＥ波２１が発振し、ＴＥ出力光は点Ｂとな
り、この状態が保持される。すなわちメモリ動作が可能
である。ここでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあう
ために、ＴＭ波を入力するとＴＥ波の光発振は停止しＴ
Ｍ波が発振することとなり、したがって、リセットには
ＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
図２及び図３に基づき説明する。例えば、図２（ａ）の
点Ａの位置に光論理素子６１を保持し、この光論理素子
６１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射すると、光共振
器によりＴＥ波２１が発振し、ＴＥ出力光は点Ｂとな
り、この状態が保持される。すなわちメモリ動作が可能
である。ここでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあう
ために、ＴＭ波を入力するとＴＥ波の光発振は停止しＴ
Ｍ波が発振することとなり、したがって、リセットには
ＴＭ入力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
【００４９】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子６１を保持し、この光論理素子６１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子６１を保持し、この光論理素子６１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子６１を保持し、この光論理素子６１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子６１を保持し、この光論理素子６１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００５０】以上説明したように、実施例５の光論理素
子６１によれば、半導体光増幅器６２と、偏波スプリッ
タ１３と、第２半導体光増幅器３２と、第３半導体光増
幅器３３と、反射ミラー６３，６４とを共振器となるよ
うに結合したので、一つ以上の入力光に対する論理演算
を行うように出力光の偏波面を切り替えることができ、
この偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行うことができる。
子６１によれば、半導体光増幅器６２と、偏波スプリッ
タ１３と、第２半導体光増幅器３２と、第３半導体光増
幅器３３と、反射ミラー６３，６４とを共振器となるよ
うに結合したので、一つ以上の入力光に対する論理演算
を行うように出力光の偏波面を切り替えることができ、
この偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲという
ような負論理の光論理演算を行うことができる。
【００５１】なお、該光論理素子６１は、各光部品を光
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。
【００５２】（実施例６）図８は本発明の実施例６の光
論理素子７１を示す構成図である。この光論理素子７１
は、半導体光増幅器６２と、偏波スプリッタ１３と、該
偏波スプリッタ１３のＴＥ波２１を出力する側のポート
に接続され、片端面（偏波スプリッタ１３側）に無反射
コーティング７２ａ、反対側に高反射コーティング（反
射部材）７２ｂが施された第２半導体光増幅器７２と、
同ＴＭ波２２を出力する側のポートに接続され、片端面
（偏波スプリッタ１３側）に無反射コーティング７３
ａ、反対側に高反射コーティング７３ｂが施された第３
半導体光増幅器７３とから構成されている。
論理素子７１を示す構成図である。この光論理素子７１
は、半導体光増幅器６２と、偏波スプリッタ１３と、該
偏波スプリッタ１３のＴＥ波２１を出力する側のポート
に接続され、片端面（偏波スプリッタ１３側）に無反射
コーティング７２ａ、反対側に高反射コーティング（反
射部材）７２ｂが施された第２半導体光増幅器７２と、
同ＴＭ波２２を出力する側のポートに接続され、片端面
（偏波スプリッタ１３側）に無反射コーティング７３
ａ、反対側に高反射コーティング７３ｂが施された第３
半導体光増幅器７３とから構成されている。
【００５３】前記半導体光増幅器６２のゲインはＴＭ波
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振はなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第３半導体光増幅器７３で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調整するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。なお、第２半導体光増幅器７２は
ＴＥ波２１を調整するためのものであるが、半導体光増
幅器６２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対
するゲインよりも十分に大きい場合には、反射ミラー６
４を代用することが可能である。
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振はなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第３半導体光増幅器７３で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調整するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。なお、第２半導体光増幅器７２は
ＴＥ波２１を調整するためのものであるが、半導体光増
幅器６２のＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対
するゲインよりも十分に大きい場合には、反射ミラー６
４を代用することが可能である。
【００５４】次に、この光論理素子７１の動作について
説明する。例えば、図２（ａ）の点Ａの位置に光論理素
子７１を保持し、この光論理素子７１にパルス状のＴＥ
入力光ｐ13を入射すると、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、こ
の状態が保持される。すなわちメモリ動作が可能であ
る。ここでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあうため
に、リセットにはＴＭ入力光を用いればよい（図３
（ａ）参照）。
説明する。例えば、図２（ａ）の点Ａの位置に光論理素
子７１を保持し、この光論理素子７１にパルス状のＴＥ
入力光ｐ13を入射すると、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、こ
の状態が保持される。すなわちメモリ動作が可能であ
る。ここでは、ＴＥ波とＴＭ波は互いに競合しあうため
に、リセットにはＴＭ入力光を用いればよい（図３
（ａ）参照）。
【００５５】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子７１を保持し、この光論理素子７１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子７１を保持し、この光論理素子７１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子７１を保持し、この光論理素子７１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子７１を保持し、この光論理素子７１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００５６】以上説明したように、実施例６の光論理素
子７１によれば、半導体光増幅器６２と、偏波スプリッ
タ１３と、第２半導体光増幅器７２と、第３半導体光増
幅器７３とを共振器となるように結合したので、一つ以
上の入力光に対する論理演算を行うように出力光の偏波
面を切り替えることができ、この偏波面を利用してＮＯ
Ｔ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算
を行うことができる。
子７１によれば、半導体光増幅器６２と、偏波スプリッ
タ１３と、第２半導体光増幅器７２と、第３半導体光増
幅器７３とを共振器となるように結合したので、一つ以
上の入力光に対する論理演算を行うように出力光の偏波
面を切り替えることができ、この偏波面を利用してＮＯ
Ｔ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算
を行うことができる。
【００５７】なお、該光論理素子７１は、各光部品を光
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。
【００５８】（実施例７）図９は本発明の実施例７の光
論理素子８１を示す構成図である。この光論理素子８１
は、上述した実施例５の光論理素子６１において、偏波
スプリッタ１３と第２半導体光増幅器３２との間に可変
波長フィルタ４３を、また、偏波スプリッタ１３と第３
半導体光増幅器３３との間に可変波長フィルタ４２をそ
れぞれ設けたものである。
論理素子８１を示す構成図である。この光論理素子８１
は、上述した実施例５の光論理素子６１において、偏波
スプリッタ１３と第２半導体光増幅器３２との間に可変
波長フィルタ４３を、また、偏波スプリッタ１３と第３
半導体光増幅器３３との間に可変波長フィルタ４２をそ
れぞれ設けたものである。
【００５９】前記第３半導体光増幅器３３はＴＥ波２１
を調整するためのものであるが、半導体光増幅器６２の
ＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対するゲイン
よりも十分に大きい場合には省略することも可能であ
る。さらに、可変波長フィルタ４２，４３を用いてＴＥ
波２１とＴＭ波２２各々の波長を変えることにより、Ｔ
Ｅ波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまた
は異なる波長に調整することができる。
を調整するためのものであるが、半導体光増幅器６２の
ＴＥ波２１に対するゲインがＴＭ波２２に対するゲイン
よりも十分に大きい場合には省略することも可能であ
る。さらに、可変波長フィルタ４２，４３を用いてＴＥ
波２１とＴＭ波２２各々の波長を変えることにより、Ｔ
Ｅ波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまた
は異なる波長に調整することができる。
【００６０】前記半導体光増幅器６２のゲインはＴＭ波
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第２半導体光増幅器３２で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調整するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。
２２の方がＴＥ波２１に比べて小さく、そのためにＴＭ
波２２の発振がなかなか起こらない傾向にあるが、ＴＭ
波２２のゲインを第２半導体光増幅器３２で増幅させる
ことにより、ＴＭ波２２を発振させるように調整するこ
とができる。したがって、図２に示すような光論理素子
を得ることができる。
【００６１】この光論理素子８１の動作は、上述した実
施例５の光論理素子６１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子８１を保持し、この光
論理素子８１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射する
と、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持される。
すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ波と
ＴＭ波は互いに競合しあうために、リセットにはＴＭ入
力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
施例５の光論理素子６１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子８１を保持し、この光
論理素子８１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射する
と、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持される。
すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ波と
ＴＭ波は互いに競合しあうために、リセットにはＴＭ入
力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
【００６２】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子８１を保持し、この光論理素子８１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子８１を保持し、この光論理素子８１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子８１を保持し、この光論理素子８１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子８１を保持し、この光論理素子８１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００６３】また、可変波長フイルタ４２，４３により
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子８１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子８１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子８１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子８１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
【００６４】以上説明したように、この実施例７の光論
理素子８１においても、上述した実施例５の光論理素子
６１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、ＴＥ
波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまたは
異なる波長に調整することで最適な条件に合わせること
ができる。
理素子８１においても、上述した実施例５の光論理素子
６１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、ＴＥ
波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまたは
異なる波長に調整することで最適な条件に合わせること
ができる。
【００６５】なお、該光論理素子８１は、各光部品を光
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。また、反射ミラー６３（６４）は第２
半導体光増幅器３２（第３半導体光増幅器３３）の偏波
スプリッタ１３から遠い側に高反射コーティングを施す
ことで省略することができる。
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。また、反射ミラー６３（６４）は第２
半導体光増幅器３２（第３半導体光増幅器３３）の偏波
スプリッタ１３から遠い側に高反射コーティングを施す
ことで省略することができる。
【００６６】（実施例８）図１０は本発明の実施例８の
光論理素子９１を示す構成図である。この光論理素子９
１は、上述した実施例７の光論理素子８１において、半
導体光増幅器６２を、光ファイバ増幅器５２と、該光フ
ァイバ増幅器５２にポンプ光ｐ18を入力する２×１光カ
プラ（光合波器）５３により構成し、第２半導体光増幅
器３２を光ファイバ増幅器９３と２×１光カプラ９４に
より構成し、第３半導体光増幅器３３を光ファイバ増幅
器９５と２×１光カプラ９６により構成し、さらに前記
光ファイバ増幅器５２の出力側に光信号の一部または全
部を反射する反射ミラー９７を設けたものである。
光論理素子９１を示す構成図である。この光論理素子９
１は、上述した実施例７の光論理素子８１において、半
導体光増幅器６２を、光ファイバ増幅器５２と、該光フ
ァイバ増幅器５２にポンプ光ｐ18を入力する２×１光カ
プラ（光合波器）５３により構成し、第２半導体光増幅
器３２を光ファイバ増幅器９３と２×１光カプラ９４に
より構成し、第３半導体光増幅器３３を光ファイバ増幅
器９５と２×１光カプラ９６により構成し、さらに前記
光ファイバ増幅器５２の出力側に光信号の一部または全
部を反射する反射ミラー９７を設けたものである。
【００６７】前記光ファイバ増幅器５２のＴＥ・ＴＭ波
に対するゲインを光ファイバ増幅器９３，９５で補償す
ることにより、ＴＥ波２１とＴＭ波２２各々のゲインを
任意に調整することが可能である。したがって、図２に
示すような光論理素子を得ることができる。なお、光フ
ァイバ増幅器５２のＴＥ波２１及びＴＭ波２２に対する
ゲインに大きな差がある場合には、光ファイバ増幅器９
３，９５のうち、ゲインの大きい光路にある方の光ファ
イバ増幅器を省略することも可能である。
に対するゲインを光ファイバ増幅器９３，９５で補償す
ることにより、ＴＥ波２１とＴＭ波２２各々のゲインを
任意に調整することが可能である。したがって、図２に
示すような光論理素子を得ることができる。なお、光フ
ァイバ増幅器５２のＴＥ波２１及びＴＭ波２２に対する
ゲインに大きな差がある場合には、光ファイバ増幅器９
３，９５のうち、ゲインの大きい光路にある方の光ファ
イバ増幅器を省略することも可能である。
【００６８】この光論理素子９１の動作は、上述した実
施例７の光論理素子８１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子９１を保持し、この光
論理素子９１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射する
と、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持される。
すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ波と
ＴＭ波は互いに競合しあうために、リセットにはＴＭ入
力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
施例７の光論理素子８１と同様である。例えば、図２
（ａ）の点Ａの位置に光論理素子９１を保持し、この光
論理素子９１にパルス状のＴＥ入力光ｐ13を入射する
と、ＴＥ出力光は点Ｂとなり、この状態が保持される。
すなわちメモリ動作が可能である。ここでは、ＴＥ波と
ＴＭ波は互いに競合しあうために、リセットにはＴＭ入
力光を用いればよい（図３（ａ）参照）。
【００６９】また、図２（ｂ）の点Ａの位置に光論理素
子９１を保持し、この光論理素子９１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子９１を保持し、この光論理素子９１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
子９１を保持し、この光論理素子９１に２つのＴＥ入力
光ｐ14，ｐ15を入射すると、ＴＥ出力光は図３（ｂ）の
ようになる。すなわちＡＮＤ動作が可能である。この
時、ＴＭ出力光はＮＡＮＤとなる。また、図２（ｃ）の
位置に光論理素子９１を保持し、この光論理素子９１に
２つのＴＥ入力光ｐ16，ｐ17を入射すると、ＴＥ出力光
は図３（ｃ）のようになる。すなわちＯＲ動作が可能で
ある。この時、ＴＭ出力光はＮＯＲ動作となる。但し、
ＴＥ入力光が単一入力の時にはＮＯＴ動作となる。
【００７０】また、可変波長フイルタ４２，４３により
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子９１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子９１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
ＴＥ波２１とＴＭ波２２の波長を調整することで、上記
の光論理素子９１は波長変換素子として利用することが
できる。例えば、図３の（ｂ）及び（ｃ）から明らかな
ように、上記の光論理素子９１は１つまたは複数のＴＥ
光入力から、ＴＭ光出力を得ることができる。また、Ｔ
Ｅ波２１とＴＭ波２２は異なる波長に調整されているの
で、これにより光入出力間で波長を変換することができ
る。
【００７１】以上説明したように、この実施例８の光論
理素子９１においても、上述した実施例７の光論理素子
８１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、ＴＥ
波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまたは
異なる波長に調整することで最適な条件に合わせること
ができる。
理素子９１においても、上述した実施例７の光論理素子
８１と同様に、一つ以上の入力光に対する論理演算を行
うように出力光の偏波面を切り替えることができ、この
偏波面を利用してＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというよう
な負論理の光論理演算を行うことができる。また、ＴＥ
波２１及びＴＭ波２２各々の波長を互いに等しくまたは
異なる波長に調整することで最適な条件に合わせること
ができる。
【００７２】なお、該光論理素子９１は、各光部品を光
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。
ファイバを用いて結合することにより安定な系を構成す
ることができる。
【００７３】なお、上記各実施例では、入力をＴＥ波、
出力をＴＥ／ＴＭ波としたが、逆に入力をＴＭ波とし、
出力をＴＭ／ＴＥ波としても同様の効果を奏することが
できる。
出力をＴＥ／ＴＭ波としたが、逆に入力をＴＭ波とし、
出力をＴＭ／ＴＥ波としても同様の効果を奏することが
できる。
【００７４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の偏波利用光論理素子によれば、光信号を増幅する
半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から出力される光
信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッ
タと、該偏波スプリッタの少なくともＴＥ偏波光を出力
する側のポートに接続され該ＴＥ偏波光を減衰させる光
アッテネータと、該光アッテネータから出力されるＴＥ
偏波光と前記ＴＭ偏波光とを合波する光合波器と、光信
号の入出力を行う光合波分波器と、光の進路方向を一方
向に限定する光アイソレータとをループ状に結合したの
で、一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出
力光の偏波面を切り替えることができ、ＮＯＴ、ＮＡＮ
Ｄ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算を行うこと
ができる。
記載の偏波利用光論理素子によれば、光信号を増幅する
半導体光増幅器と、該半導体光増幅器から出力される光
信号をＴＥ偏波光とＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッ
タと、該偏波スプリッタの少なくともＴＥ偏波光を出力
する側のポートに接続され該ＴＥ偏波光を減衰させる光
アッテネータと、該光アッテネータから出力されるＴＥ
偏波光と前記ＴＭ偏波光とを合波する光合波器と、光信
号の入出力を行う光合波分波器と、光の進路方向を一方
向に限定する光アイソレータとをループ状に結合したの
で、一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出
力光の偏波面を切り替えることができ、ＮＯＴ、ＮＡＮ
Ｄ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算を行うこと
ができる。
【００７５】また、請求項２記載の偏波利用光論理素子
によれば、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、
該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリ
ッタの少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接
続された第２の半導体光増幅器と、前記ＴＥ偏波光と該
第２の半導体光増幅器から出力されるＴＭ偏波光とを合
波する光合波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器
と、光の進路方向を一方向に限定する光アイソレータと
をループ状に結合したので、一つ以上の入力光に対する
論理演算を行うように出力光の偏波面を切り替えること
ができ、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理
の光論理演算を行うことができる。
によれば、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、
該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリ
ッタの少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接
続された第２の半導体光増幅器と、前記ＴＥ偏波光と該
第２の半導体光増幅器から出力されるＴＭ偏波光とを合
波する光合波器と、光信号の入出力を行う光合波分波器
と、光の進路方向を一方向に限定する光アイソレータと
をループ状に結合したので、一つ以上の入力光に対する
論理演算を行うように出力光の偏波面を切り替えること
ができ、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理
の光論理演算を行うことができる。
【００７６】また、請求項３記載の偏波利用光論理素子
によれば、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、
該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリ
ッタの少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接
続された第２の半導体光増幅器と、前記偏波スプリッタ
のＴＥ偏波光を出力する側のポート及び該第２の半導体
光増幅器の出力側のポート各々に設けられ、出力される
光信号の一部または全部を反射する反射器とを備えたの
で、一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出
力光の偏波面を切り替えることができ、ＮＯＴ、ＮＡＮ
Ｄ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算を行うこと
ができる。
によれば、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、
該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリ
ッタの少なくともＴＭ偏波光を出力する側のポートに接
続された第２の半導体光増幅器と、前記偏波スプリッタ
のＴＥ偏波光を出力する側のポート及び該第２の半導体
光増幅器の出力側のポート各々に設けられ、出力される
光信号の一部または全部を反射する反射器とを備えたの
で、一つ以上の入力光に対する論理演算を行うように出
力光の偏波面を切り替えることができ、ＮＯＴ、ＮＡＮ
Ｄ、ＮＯＲというような負論理の光論理演算を行うこと
ができる。
【００７７】また、請求項４記載の偏波利用光論理素子
によれば、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、
該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリ
ッタのＴＥ偏波光を出力する側のポートに接続され該Ｔ
Ｅ偏波光を増幅させる第２の半導体光増幅器と、前記偏
波スプリッタのＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続
され該ＴＭ偏波光を増幅させる第３の半導体光増幅器と
を備え、前記第２及び第３の半導体光増幅器の前記偏波
スプリッタから離れている側の面各々に、該半導体光増
幅器から出力される光信号の一部または全部を反射する
反射部材を設けたので、一つ以上の入力光に対する論理
演算を行うように出力光の偏波面を切り替えることがで
き、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光
論理演算を行うことができる。
によれば、光信号を増幅する第１の半導体光増幅器と、
該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、該偏波スプリ
ッタのＴＥ偏波光を出力する側のポートに接続され該Ｔ
Ｅ偏波光を増幅させる第２の半導体光増幅器と、前記偏
波スプリッタのＴＭ偏波光を出力する側のポートに接続
され該ＴＭ偏波光を増幅させる第３の半導体光増幅器と
を備え、前記第２及び第３の半導体光増幅器の前記偏波
スプリッタから離れている側の面各々に、該半導体光増
幅器から出力される光信号の一部または全部を反射する
反射部材を設けたので、一つ以上の入力光に対する論理
演算を行うように出力光の偏波面を切り替えることがで
き、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲというような負論理の光
論理演算を行うことができる。
【００７８】また、請求項５記載の偏波利用光論理素子
によれば、前記偏波スプリッタの出力側のポート各々に
可変波長フィルタを設けたので、ＴＥ波及びＴＭ波各々
の波長を互いに等しくまたは異なる波長に調整すること
ができ、光入出力間の波長を変換することができる。
によれば、前記偏波スプリッタの出力側のポート各々に
可変波長フィルタを設けたので、ＴＥ波及びＴＭ波各々
の波長を互いに等しくまたは異なる波長に調整すること
ができ、光入出力間の波長を変換することができる。
【００７９】また、請求項６記載の偏波利用光論理素子
によれば、前記半導体光増幅器の少なくとも１つは、光
ファイバ増幅器と、該光ファイバ増幅器にポンプ光を入
力する光合波器とからなることとしたので、ＴＥ波及び
ＴＭ波各々の波長を互いに等しくまたは異なる任意の波
長に調整することができ、光入出力間の波長を変換する
ことができる。
によれば、前記半導体光増幅器の少なくとも１つは、光
ファイバ増幅器と、該光ファイバ増幅器にポンプ光を入
力する光合波器とからなることとしたので、ＴＥ波及び
ＴＭ波各々の波長を互いに等しくまたは異なる任意の波
長に調整することができ、光入出力間の波長を変換する
ことができる。
【００８０】以上により、動作速度がキャリア寿命に律
速されない偏波間のモード競合を利用し、メモリのリセ
ットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易に得
ることができる偏波利用光論理素子を実現することがで
きる。また、ＴＥ波とＴＭ波の波長を調整することで、
光入出力間で波長を変換することが可能な偏波利用光論
理素子を実現することができる。
速されない偏波間のモード競合を利用し、メモリのリセ
ットも光信号で行うことができ、かつ負論理を容易に得
ることができる偏波利用光論理素子を実現することがで
きる。また、ＴＥ波とＴＭ波の波長を調整することで、
光入出力間で波長を変換することが可能な偏波利用光論
理素子を実現することができる。
【図１】本発明の実施例１の偏波利用光論理素子を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の実施例１の偏波利用光論理素子の特性
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例１の偏波利用光論理素子の特性
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例２の偏波利用光論理素子を示す
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明の実施例３の偏波利用光論理素子を示す
構成図である。
構成図である。
【図６】本発明の実施例４の偏波利用光論理素子を示す
構成図である。
構成図である。
【図７】本発明の実施例５の偏波利用光論理素子を示す
構成図である。
構成図である。
【図８】本発明の実施例６の偏波利用光論理素子を示す
構成図である。
構成図である。
【図９】本発明の実施例７の偏波利用光論理素子を示す
構成図である。
構成図である。
【図１０】本発明の実施例８の偏波利用光論理素子を示
す構成図である。
す構成図である。
【図１１】従来の光論理素子を示す構成図である。
【図１２】従来の光論理素子の特性を示す説明図であ
る。
る。
【図１３】従来の光論理素子の特性を示す説明図であ
る。
る。
【図１４】従来の半導体レーザを示す構成図である。
１１ 偏波利用光論理素子 １２ 半導体光増幅器 １３ 偏波スプリッタ １４ 可変アッテネータ １５ 可変アッテネータ １６ ２×１光カプラ（光合波器） １７ ２×２光カプラ（光合波分波器） １８ 光アイソレータ １９ 光ファイバ ２１ ＴＥ波 ２２ ＴＭ波 ３１ 光論理素子 ３２ 第２半導体光増幅器 ３３ 第３半導体光増幅器 ４１ 光論理素子 ４２，４３ 可変波長フィルタ ５１ 光論理素子 ５２ 光ファイバ増幅器 ５３ ２×１光カプラ（光合波器） ６１ 光論理素子 ６２ａ 無反射コーティング ６３，６４ 反射ミラー（反射器） ７１ 光論理素子 ７２ 第２半導体光増幅器 ７２ａ 無反射コーティング ７２ｂ 高反射コーティング（反射部材） ７３ 第３半導体光増幅器 ７３ａ 無反射コーティング ７３ｂ 高反射コーティング ８１ 光論理素子 ９１ 光論理素子 ９３ 光ファイバ増幅器 ９４ ２×１光カプラ ９５ 光ファイバ増幅器 ９６ ２×１光カプラ ９７ 反射ミラー ｐ11 入力光 ｐ12 出力光 ｐ13 ＴＥ入力光 ｐ14 ＴＥ入力光 ｐ15 ＴＥ入力光 ｐ16 ＴＥ入力光 ｐ17 ＴＥ入力光 ｐ18 ポンプ光
Claims (6)
- 【請求項１】 光信号を増幅する半導体光増幅器と、 該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、 該偏波スプリッタの少なくともＴＥ偏波光を出力する側
のポートに接続され該ＴＥ偏波光を減衰させる光アッテ
ネータと、 該光アッテネータから出力されるＴＥ偏波光と前記ＴＭ
偏波光とを合波する光合波器と、 光信号の入出力を行う光合波分波器と、 光の進路方向を一方向に限定する光アイソレータとをル
ープ状に結合し、 前記半導体光増幅器と光合波分波器と光アイソレータと
は任意の順に配置されていることを特徴とする偏波利用
光論理素子。 - 【請求項２】 光信号を増幅する第１の半導体光増幅器
と、 該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、 該偏波スプリッタの少なくともＴＭ偏波光を出力する側
のポートに接続された第２の半導体光増幅器と、 前記ＴＥ偏波光と該第２の半導体光増幅器から出力され
るＴＭ偏波光とを合波する光合波器と、 光信号の入出力を行う光合波分波器と、 光の進路方向を一方向に限定する光アイソレータとをル
ープ状に結合し、 前記半導体光増幅器と光合波分波器と光アイソレータと
は任意の順に配置されていることを特徴とする偏波利用
光論理素子。 - 【請求項３】 光信号を増幅する第１の半導体光増幅器
と、 該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、 該偏波スプリッタの少なくともＴＭ偏波光を出力する側
のポートに接続された第２の半導体光増幅器と、 前記偏波スプリッタのＴＥ偏波光を出力する側のポート
及び該第２の半導体光増幅器の出力側のポート各々に設
けられ、出力される光信号の一部または全部を反射する
反射器と、を備えたことを特徴とする偏波利用光論理素
子。 - 【請求項４】 光信号を増幅する第１の半導体光増幅器
と、 該半導体光増幅器から出力される光信号をＴＥ偏波光と
ＴＭ偏波光に分離する偏波スプリッタと、 該偏波スプリッタのＴＥ偏波光を出力する側のポートに
接続され該ＴＥ偏波光を増幅させる第２の半導体光増幅
器と、 前記偏波スプリッタのＴＭ偏波光を出力する側のポート
に接続され該ＴＭ偏波光を増幅させる第３の半導体光増
幅器と、を備え、 前記第２及び第３の半導体光増幅器の前記偏波スプリッ
タから離れている側の面各々に、該半導体光増幅器から
出力される光信号の一部または全部を反射する反射部材
を設けたことを特徴とする偏波利用光論理素子。 - 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載の偏波利
用光論理素子において、 前記偏波スプリッタの出力側のポート各々に可変波長フ
ィルタを設けてなることを特徴とする偏波利用光論理素
子。 - 【請求項６】 請求項１，２，３，４または５記載の偏
波利用光論理素子において、 前記半導体光増幅器の少なくとも１つは、光ファイバ増
幅器と、該光ファイバ増幅器にポンプ光を入力する光合
波器とからなることを特徴とする偏波利用光論理素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10857293A JP3206618B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 偏波利用光論理素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10857293A JP3206618B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 偏波利用光論理素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324372A true JPH06324372A (ja) | 1994-11-25 |
| JP3206618B2 JP3206618B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=14488219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10857293A Expired - Fee Related JP3206618B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 偏波利用光論理素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206618B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100452617B1 (ko) * | 2001-09-25 | 2004-10-12 | 한국과학기술연구원 | 반도체 광증폭기를 이용한 전광 ｏｒ 논리소자의 구현장치 |
| KR100458283B1 (ko) * | 2001-09-25 | 2004-11-26 | 한국과학기술연구원 | 반도체 광증폭기를 이용한 전광 ｎａｎｄ 논리소자 구현장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102048724B1 (ko) * | 2018-01-31 | 2019-11-27 | 엄기현 | 산불 확산 저지 저수조 |
| KR101936589B1 (ko) * | 2018-08-14 | 2019-01-10 | 한국건설기술연구원 | 지하수 관정으로의 염분침투로 인한 지하수의 오염을 방지하기 위한 염분 상승방지 구조물 및 이를 이용한 지하수 관정의 염분침투 차단 시공방법 |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP10857293A patent/JP3206618B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR100452617B1 (ko) * | 2001-09-25 | 2004-10-12 | 한국과학기술연구원 | 반도체 광증폭기를 이용한 전광 ｏｒ 논리소자의 구현장치 |
| KR100458283B1 (ko) * | 2001-09-25 | 2004-11-26 | 한국과학기술연구원 | 반도체 광증폭기를 이용한 전광 ｎａｎｄ 논리소자 구현장치 |
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|---|---|
| JP3206618B2 (ja) | 2001-09-10 |
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|---|---|---|---|
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