JPH0721599B2 - 導波路型光スイツチ - Google Patents
導波路型光スイツチInfo
- Publication number
- JPH0721599B2 JPH0721599B2 JP62009942A JP994287A JPH0721599B2 JP H0721599 B2 JPH0721599 B2 JP H0721599B2 JP 62009942 A JP62009942 A JP 62009942A JP 994287 A JP994287 A JP 994287A JP H0721599 B2 JPH0721599 B2 JP H0721599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- light
- optical
- optical switch
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
- G02B6/29335—Evanescent coupling to a resonator cavity, i.e. between a waveguide mode and a resonant mode of the cavity
- G02B6/29338—Loop resonators
-
- 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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/3515—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、光信号の伝搬経路を切り替える光スイッチに
係わるもので、特にそのスイッチ動作を引起す制御エネ
ルギーとして光を用いた導波路型光スイッチに関するも
のである。
係わるもので、特にそのスイッチ動作を引起す制御エネ
ルギーとして光を用いた導波路型光スイッチに関するも
のである。
(従来技術とその問題点) 光ファイバ通信の発展に伴い、光信号を所望のチャンネ
ルに切り替える光スイッチ技術が注目されている。特
に、加入者系に光線路が普及するにつれ、そのスイッチ
数は莫大なものになると考えられ、その小型化,高性能
化が望まれている。また、一体化された光スイッチ素子
は、スペースが限られかつ高信頼度が要求される海底光
ファイバ伝送系での海中スイッチングや衛星搭載用スイ
ッチへの適応としてもその開発が望まれている。
ルに切り替える光スイッチ技術が注目されている。特
に、加入者系に光線路が普及するにつれ、そのスイッチ
数は莫大なものになると考えられ、その小型化,高性能
化が望まれている。また、一体化された光スイッチ素子
は、スペースが限られかつ高信頼度が要求される海底光
ファイバ伝送系での海中スイッチングや衛星搭載用スイ
ッチへの適応としてもその開発が望まれている。
このような光スイッチを実現する上で、大きく分けて2
つの構成が検討されている。その1つは光信号を一旦電
気信号に変換(O/E変換)し、スイッチングは従来のよ
うに電子回路で行い、そしてスイッチングされた電気信
号を再び光信号に変換(E/O変換)するもので、近年のO
EIC(Opto−Electronic Integrated Circuit)技術の進
展により、ハイブリッド構成ではあるが、4×4の光ス
イッチが報告されている。このO/E/O型すなわち光→電
気→光型の光スイッチは、従来の個別素子で構成されて
いた光スイッチング装置を小型化したものとして受け入
れられ易いが、一方、その構成素子数が非常に多くなる
ことから、作製が複雑なばかりでなく、信頼性の点や、
高速動作時の電子回路内での電磁干渉によるクロストー
クの増大という問題があると考えられ、また数GHz以上
で充分に動作する超高速電子回路も現在の技術では得難
いという問題もある。
つの構成が検討されている。その1つは光信号を一旦電
気信号に変換(O/E変換)し、スイッチングは従来のよ
うに電子回路で行い、そしてスイッチングされた電気信
号を再び光信号に変換(E/O変換)するもので、近年のO
EIC(Opto−Electronic Integrated Circuit)技術の進
展により、ハイブリッド構成ではあるが、4×4の光ス
イッチが報告されている。このO/E/O型すなわち光→電
気→光型の光スイッチは、従来の個別素子で構成されて
いた光スイッチング装置を小型化したものとして受け入
れられ易いが、一方、その構成素子数が非常に多くなる
ことから、作製が複雑なばかりでなく、信頼性の点や、
高速動作時の電子回路内での電磁干渉によるクロストー
クの増大という問題があると考えられ、また数GHz以上
で充分に動作する超高速電子回路も現在の技術では得難
いという問題もある。
一方、もう一つの構成は、電気信号に変換することなく
光信号のままでスイッチングするものであり、言わばO/
O型の称せられる。図1及び図2に従来の光スイッチの
正面図を示す。図1では方向性結合器が用いられ、スイ
ッチ部に制御信号として電圧を印加することにより導波
路の屈折率が変化し、これにより2導波路間の位相整合
条件を合わせたり、外したりすることにより、両導波路
間で光をスイッチングさせている。一方、図2の構成で
は制御信号に電流を用いたもので、2導波路の交差部中
央に電流を注入することによりキャリア密度に応じた屈
折率変化が生じ、その結果光が全反射され他の導波路に
スイッチングされるものである。これらの方式ではO/E
及びE/O変換を行う必要がないため、素子構成が簡易で
あるばかりでなく、光信号の有する広帯域性を損なうこ
となくスイッチングが行える長所を有している。しかし
ながら、光信号をスイッチングさせるための制御エネル
ギーを電圧,電流といった電気エネルギーに依っている
ため、光信号に乗せられて来た制御信号に対しては一旦
O/E変換しなければならず、そのための光検出器や回路
素子を実装しなければならないという欠点は避けられな
かった。
光信号のままでスイッチングするものであり、言わばO/
O型の称せられる。図1及び図2に従来の光スイッチの
正面図を示す。図1では方向性結合器が用いられ、スイ
ッチ部に制御信号として電圧を印加することにより導波
路の屈折率が変化し、これにより2導波路間の位相整合
条件を合わせたり、外したりすることにより、両導波路
間で光をスイッチングさせている。一方、図2の構成で
は制御信号に電流を用いたもので、2導波路の交差部中
央に電流を注入することによりキャリア密度に応じた屈
折率変化が生じ、その結果光が全反射され他の導波路に
スイッチングされるものである。これらの方式ではO/E
及びE/O変換を行う必要がないため、素子構成が簡易で
あるばかりでなく、光信号の有する広帯域性を損なうこ
となくスイッチングが行える長所を有している。しかし
ながら、光信号をスイッチングさせるための制御エネル
ギーを電圧,電流といった電気エネルギーに依っている
ため、光信号に乗せられて来た制御信号に対しては一旦
O/E変換しなければならず、そのための光検出器や回路
素子を実装しなければならないという欠点は避けられな
かった。
(発明の目的と特徴) 本発明は、上述した従来技術の欠点を鑑みてなされたも
ので、O/E変換する必要なしに光信号をスイッチングさ
せることを可能とした導波路型光スイッチを提供するこ
とを目的とする。
ので、O/E変換する必要なしに光信号をスイッチングさ
せることを可能とした導波路型光スイッチを提供するこ
とを目的とする。
本発明の特徴は、照射する光強度に応じて屈折率が変化
する非線形材料をスイッチ部に用い、かつ導波路の一部
に正帰還用ループを設けて光信号でスイッチングするよ
うに構成した点にある。
する非線形材料をスイッチ部に用い、かつ導波路の一部
に正帰還用ループを設けて光信号でスイッチングするよ
うに構成した点にある。
(発明の構成及び作用) 以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。
(発明の原理) まず、本発明による光スイッチの動作原理について説明
する。図3は本発明の動作原理を説明するための導波路
型光スイッチの基本構造図であり、X字型に交差するよ
うに導波路1,1′及び2,2′が設けられている。尚、1,2
は入射側、1′,2′は出射側導波路である。さらにその
交点の中央に光強度によってその屈折率が大きく変化す
る光学非線形材料3(例えば半導体の量子井戸構造ある
いは量子細線構造等)が配置されている。かかる非線形
材料3において屈折率が変化する理由は次のように説明
される。図4(a)に示す如く光学非線形材料3にはそ
れを構成する原子もしくは分子準位の共鳴に基づく吸収
スペクトルを有し、その吸収係数はクラスマーク・クロ
ーニッヒの関係式により同図(b)に示すように屈折率
が関係付けられている。照射光が微弱な場合には実線に
示したような特性となるが非線形定数の大きな材料はあ
る程度の強度の光を照射することによりその吸収が破線
のように飽和し、従って屈折率の分散特性も破線の如く
変化する。すなわち吸収スペクトルの中心波長λ0に対
し長波長側では屈折率が低下し、また短波長側では増加
する。かかる特性を有する非線形材料3を導波路1に対
し適切な角度θで図3のように配し導波路1を通して光
Pexを入射するか、もしくは直接外部からP′exのよう
に照射することにより、λ0より長波長の光に対しては
屈折率が大きく低下し、導波路1を入射して来た光に対
し全反射を引起し、導波路1′に出射するようになる。
すなわち、光照射により光路をスイッチさせることがで
きる。ここで、照射光Pex(Pex′)の波長をλ0の近く
に選べば、さらに小さな強度でスイッチングすることが
可能であるが、多少ずれても光強度を大きくすれば同等
の効果が得られる。
する。図3は本発明の動作原理を説明するための導波路
型光スイッチの基本構造図であり、X字型に交差するよ
うに導波路1,1′及び2,2′が設けられている。尚、1,2
は入射側、1′,2′は出射側導波路である。さらにその
交点の中央に光強度によってその屈折率が大きく変化す
る光学非線形材料3(例えば半導体の量子井戸構造ある
いは量子細線構造等)が配置されている。かかる非線形
材料3において屈折率が変化する理由は次のように説明
される。図4(a)に示す如く光学非線形材料3にはそ
れを構成する原子もしくは分子準位の共鳴に基づく吸収
スペクトルを有し、その吸収係数はクラスマーク・クロ
ーニッヒの関係式により同図(b)に示すように屈折率
が関係付けられている。照射光が微弱な場合には実線に
示したような特性となるが非線形定数の大きな材料はあ
る程度の強度の光を照射することによりその吸収が破線
のように飽和し、従って屈折率の分散特性も破線の如く
変化する。すなわち吸収スペクトルの中心波長λ0に対
し長波長側では屈折率が低下し、また短波長側では増加
する。かかる特性を有する非線形材料3を導波路1に対
し適切な角度θで図3のように配し導波路1を通して光
Pexを入射するか、もしくは直接外部からP′exのよう
に照射することにより、λ0より長波長の光に対しては
屈折率が大きく低下し、導波路1を入射して来た光に対
し全反射を引起し、導波路1′に出射するようになる。
すなわち、光照射により光路をスイッチさせることがで
きる。ここで、照射光Pex(Pex′)の波長をλ0の近く
に選べば、さらに小さな強度でスイッチングすることが
可能であるが、多少ずれても光強度を大きくすれば同等
の効果が得られる。
(実施例1) 以下、上述の本発明による導波路型光スイッチの動作原
理を用いた実施例について詳細に説明する。
理を用いた実施例について詳細に説明する。
本発明による導波路型光スイッチの第1の実施例を図5
(a),(b)に示す。ここでは、実用上有効な導波光
を照射光(以下、励起光と呼ぶ)として用いた例につい
て述べる。図5(a)において1,2は入射側導波路、
1′,2′は各々出射側の反射及び透過用導波路、3は非
線形材料、4は帰還用導波路、5は光増幅器、6は非線
形材料3以外の他の半導体材料である。入射側1,出射側
反射用1′及び帰還用導波路4は図のようにループを成
すように形成されている。尚、本実施例では帰還用導波
路4上に光帰還をより効果的にするための光増幅器5を
設けて、電流注入により透過型光増幅器として動作する
ようにしているが、必ずしも必要ではなく正帰還用のル
ープがあれば良い。この光スイッチ素子の動作を理解し
やすいように、図6に励起光Pex,反射光P0,反射信号光P
s0,透過信号光P′s0,非線形材料3の界面における反射
率R、また光増幅器5への注入電流Ia1のタイムチャー
トを示す。まず、入射側導波路1に吸収中心波長λ0よ
りも長波長帯の励起光Pexが入射されると、これは非線
形材料3に吸収される。この吸収により、非線形材料3
の吸収係数は図4に示したように減少し、これに伴い屈
折率も減少する。ここで、励起光Pexが無い場合に非線
形材料3と周囲の材料6の各屈折率は等しくなるように
選ばれているため、その界面での反射率は0であるが、
励起光Pexにより屈折率差が生じると、反射率Rは増大
し始め、励起光Pexの一部は出射側導波路1′の方向に
反射される。そして、その反射光P0の一部は分岐により
帰還用導波路4に導波された後、光増幅器5で増幅さ
れ、再び入射側導波路1に合波されて、非線形材料3に
吸収される。この過程により一層吸収係数の減少が促進
され、従って反射光P0も増大する。すなわち、帰還用導
波路4の存在により、非線形材料3の吸収及び屈折率変
化に関し正の帰還が生じ、上述の過程が繰り返されて、
著しく効果が加速され、ついには全反射を起すに至るま
で屈折率が低下する。ここで、光増幅器5の利得をある
一定値以上に選ぶように励起光Pexを切っても全反射を
維持させることができ、また、光増幅器5への注入電流
Ia1をし減少させることにより反射率Rは0へと回復す
る。従って励起光Pexと注入電流Ia1の減少の時間内に信
号光Psを配することにより、信号光Psは全反射され出射
側反射用導波路1′から出力される。一方、励起光Pex
が無い第2のインターバルでは上述の全反射を引き起す
過程は全く起らず、その間入力側導波路1から入射され
ている信号光Psはそのまま透過され、出射側透過用導波
路2′から出力される。すなわち励起光Pexの有無によ
り信号光Psを導波路1′もしくは2′に任意にスイッチ
させることができる。尚、導波路1′からの出力には励
起光Pexに起因する成分P0が重畳するがインターバルの
周期は信号光Psのタイムスロットより大きいので、後で
電気的フィルタで除去することができる。
(a),(b)に示す。ここでは、実用上有効な導波光
を照射光(以下、励起光と呼ぶ)として用いた例につい
て述べる。図5(a)において1,2は入射側導波路、
1′,2′は各々出射側の反射及び透過用導波路、3は非
線形材料、4は帰還用導波路、5は光増幅器、6は非線
形材料3以外の他の半導体材料である。入射側1,出射側
反射用1′及び帰還用導波路4は図のようにループを成
すように形成されている。尚、本実施例では帰還用導波
路4上に光帰還をより効果的にするための光増幅器5を
設けて、電流注入により透過型光増幅器として動作する
ようにしているが、必ずしも必要ではなく正帰還用のル
ープがあれば良い。この光スイッチ素子の動作を理解し
やすいように、図6に励起光Pex,反射光P0,反射信号光P
s0,透過信号光P′s0,非線形材料3の界面における反射
率R、また光増幅器5への注入電流Ia1のタイムチャー
トを示す。まず、入射側導波路1に吸収中心波長λ0よ
りも長波長帯の励起光Pexが入射されると、これは非線
形材料3に吸収される。この吸収により、非線形材料3
の吸収係数は図4に示したように減少し、これに伴い屈
折率も減少する。ここで、励起光Pexが無い場合に非線
形材料3と周囲の材料6の各屈折率は等しくなるように
選ばれているため、その界面での反射率は0であるが、
励起光Pexにより屈折率差が生じると、反射率Rは増大
し始め、励起光Pexの一部は出射側導波路1′の方向に
反射される。そして、その反射光P0の一部は分岐により
帰還用導波路4に導波された後、光増幅器5で増幅さ
れ、再び入射側導波路1に合波されて、非線形材料3に
吸収される。この過程により一層吸収係数の減少が促進
され、従って反射光P0も増大する。すなわち、帰還用導
波路4の存在により、非線形材料3の吸収及び屈折率変
化に関し正の帰還が生じ、上述の過程が繰り返されて、
著しく効果が加速され、ついには全反射を起すに至るま
で屈折率が低下する。ここで、光増幅器5の利得をある
一定値以上に選ぶように励起光Pexを切っても全反射を
維持させることができ、また、光増幅器5への注入電流
Ia1をし減少させることにより反射率Rは0へと回復す
る。従って励起光Pexと注入電流Ia1の減少の時間内に信
号光Psを配することにより、信号光Psは全反射され出射
側反射用導波路1′から出力される。一方、励起光Pex
が無い第2のインターバルでは上述の全反射を引き起す
過程は全く起らず、その間入力側導波路1から入射され
ている信号光Psはそのまま透過され、出射側透過用導波
路2′から出力される。すなわち励起光Pexの有無によ
り信号光Psを導波路1′もしくは2′に任意にスイッチ
させることができる。尚、導波路1′からの出力には励
起光Pexに起因する成分P0が重畳するがインターバルの
周期は信号光Psのタイムスロットより大きいので、後で
電気的フィルタで除去することができる。
図5(b)は帰還用導波路4を各入射側導波路1及び2
にそれぞれ対応して設けた場合の構成図を示したもの
で、2つの帰還用導波路4を用いれば励起光Pexが微弱
でも非線形光学材料3の反射率を高めることができる。
にそれぞれ対応して設けた場合の構成図を示したもの
で、2つの帰還用導波路4を用いれば励起光Pexが微弱
でも非線形光学材料3の反射率を高めることができる。
以上の動作は、光増幅器5の利得が大きい、すなわち注
入電流Ia1が比較的大きい場合であり、この時の励起光P
exと導波路1′からの出射光P0との関係を図7(a)に
示す。すなわち一旦励起光Pexを加えると、出射光P0は
出力され続け、(全反射状態)これを解除するためには
電流Ia1を切る必要がある。一方、電流Ia1が比較的小さ
い場合には図7(b)に示すような双安定性を示す。こ
の場合、励起光Pexを双安定ループの中央Pexbに保持
し、これに図中のような増加もしくは減少のパルスを加
えることにより各々出力P0の高レベル(全反射状態)か
ら低レベル(零反射状態)にスイッチさせることができ
る。すなわち、スイッチングは励起光Pexのみで行え、
電流Ia1は直流を用いることができる。
入電流Ia1が比較的大きい場合であり、この時の励起光P
exと導波路1′からの出射光P0との関係を図7(a)に
示す。すなわち一旦励起光Pexを加えると、出射光P0は
出力され続け、(全反射状態)これを解除するためには
電流Ia1を切る必要がある。一方、電流Ia1が比較的小さ
い場合には図7(b)に示すような双安定性を示す。こ
の場合、励起光Pexを双安定ループの中央Pexbに保持
し、これに図中のような増加もしくは減少のパルスを加
えることにより各々出力P0の高レベル(全反射状態)か
ら低レベル(零反射状態)にスイッチさせることができ
る。すなわち、スイッチングは励起光Pexのみで行え、
電流Ia1は直流を用いることができる。
(実施例2) 以上の実施例においては、帰還用導波路4として入射側
1及び出射側1′導波路との合波及び分岐に単純なY字
型構造を用いたが、帰還用導波路4が出射側の分岐に波
長選択性を有するブラッグ反射形分波器7を用いた他の
実施例を図8に示す。一般に励起光Pexの波長λexは、
図4の吸収中心波長λ0に近い程吸収飽和の効果は大き
く、また信号光Psの波長λsは吸収中心波長λ0からあ
る程度長波長側にずれていた方が挿入損は小さい。そこ
で、λexλ0,λs>λexとなるように、励起光と信号
光の波長をずらした方式の場合において、ブラッグ反射
形分波路7のブラッグ波長をλexとなるように形成する
ことにより、出射側導波路1′からは信号光Ps0のみ取
り出すことができ、また信号光Psに対する挿入損も減少
させることができる。
1及び出射側1′導波路との合波及び分岐に単純なY字
型構造を用いたが、帰還用導波路4が出射側の分岐に波
長選択性を有するブラッグ反射形分波器7を用いた他の
実施例を図8に示す。一般に励起光Pexの波長λexは、
図4の吸収中心波長λ0に近い程吸収飽和の効果は大き
く、また信号光Psの波長λsは吸収中心波長λ0からあ
る程度長波長側にずれていた方が挿入損は小さい。そこ
で、λexλ0,λs>λexとなるように、励起光と信号
光の波長をずらした方式の場合において、ブラッグ反射
形分波路7のブラッグ波長をλexとなるように形成する
ことにより、出射側導波路1′からは信号光Ps0のみ取
り出すことができ、また信号光Psに対する挿入損も減少
させることができる。
なお、本実施例も図5(b)の如く、各入射側導波路1
及び2にそれぞれ帰還用導波路4を用いても良い。
及び2にそれぞれ帰還用導波路4を用いても良い。
また、導波路としてはリッジ,リブ,埋め込み構造など
で形成することができ、材料としてはInGaAsP系,AlGaAs
系などの半導体を用いることができる。
で形成することができ、材料としてはInGaAsP系,AlGaAs
系などの半導体を用いることができる。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明による導波路型
光スイッチでは、スイッチ部分に光学非線形材料3を用
いて光強度に応じて零反射もしくは全反射状態にすると
共に、少なくともひとつの帰還用導波路4を設けること
により微弱な励起光でも光学非線形材料3を制御して光
信号をスイッチさせることができる。
光スイッチでは、スイッチ部分に光学非線形材料3を用
いて光強度に応じて零反射もしくは全反射状態にすると
共に、少なくともひとつの帰還用導波路4を設けること
により微弱な励起光でも光学非線形材料3を制御して光
信号をスイッチさせることができる。
従って、O/E変換素子が不要なため素子構造が簡易な広
帯域な光スイッチ素子を実現することができ、その効果
は極めて大である。
帯域な光スイッチ素子を実現することができ、その効果
は極めて大である。
図1,図2は従来の制御信号に電気を用いた光スイッチ、
図3は本発明による光スイッチ素子の原理図、図4は光
学非線形材料の吸収係数と屈折率の波長特性、図5
(a),(b)は本発明の導波路型光スイッチの第1の
実施例、図6は図5の実施例の動作を示すタイムチャー
ト、図7は図5の実施例における入力光と出力光の関
係、図8は本発明の導波路型光スイッチの第2の実施例
である。 1,2……入射側導波路、1′……出射側反射用導波路、
2′……出射側透過用導波路、3……非線形材料、4…
…帰還用導波路、5……光増幅器、6……導波路、7…
…ブラッグ反射形分波器。
図3は本発明による光スイッチ素子の原理図、図4は光
学非線形材料の吸収係数と屈折率の波長特性、図5
(a),(b)は本発明の導波路型光スイッチの第1の
実施例、図6は図5の実施例の動作を示すタイムチャー
ト、図7は図5の実施例における入力光と出力光の関
係、図8は本発明の導波路型光スイッチの第2の実施例
である。 1,2……入射側導波路、1′……出射側反射用導波路、
2′……出射側透過用導波路、3……非線形材料、4…
…帰還用導波路、5……光増幅器、6……導波路、7…
…ブラッグ反射形分波器。
Claims (1)
- 【請求項1】少なくとも2本の光導波路が所定の角度で
交差し、該交差する領域を中心に入射光を入射する入力
側光導波路,導波光を取り出す出力側光導波路とした場
合に一方の該入力側光導波路から前記入射光を入射し、
任意の該出力側光導波路から出射光を取り出す導波路型
光スイッチにおいて、 前記交差領域の一部に光強度によって屈折率が大きく変
化する光学非線形材料を配置すると共に前記出力側光導
波路の少なくとも1本の一部に前記導波光を実質的に分
波せしめて前記入力側光導波路に帰還させるループを形
成したことを特徴とする導波路型光スイッチ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62009942A JPH0721599B2 (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 導波路型光スイツチ |
US07/143,820 US4805975A (en) | 1987-01-21 | 1988-01-13 | Optical waveguide switch |
EP88300488A EP0279520B1 (en) | 1987-01-21 | 1988-01-21 | Optical waveguide switch |
DE8888300488T DE3874364T2 (de) | 1987-01-21 | 1988-01-21 | Optischer wellenleiterschalter. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62009942A JPH0721599B2 (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 導波路型光スイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63179337A JPS63179337A (ja) | 1988-07-23 |
JPH0721599B2 true JPH0721599B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=11734058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62009942A Expired - Fee Related JPH0721599B2 (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 導波路型光スイツチ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4805975A (ja) |
EP (1) | EP0279520B1 (ja) |
JP (1) | JPH0721599B2 (ja) |
DE (1) | DE3874364T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2764263B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1998-06-11 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 波長フィルタ |
JPH0769549B2 (ja) * | 1987-10-22 | 1995-07-31 | 国際電信電話株式会社 | 光駆動形スイッチ |
GB8728854D0 (en) * | 1987-12-10 | 1988-01-27 | British Telecomm | Optical device |
SU1755246A1 (ru) * | 1988-12-13 | 1992-08-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов | Оптический транзистор |
US5136669A (en) * | 1991-03-15 | 1992-08-04 | Sperry Marine Inc. | Variable ratio fiber optic coupler optical signal processing element |
JPH05196973A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-08-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光スイッチ |
US5243676A (en) * | 1991-09-19 | 1993-09-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Segmented waveguides having selected Bragg reflection characteristics |
DE4200397C1 (ja) * | 1992-01-10 | 1993-03-04 | Imm Institut Fuer Mikrotechnik Gmbh, 6500 Mainz, De | |
DE4200396C1 (ja) * | 1992-01-10 | 1993-02-04 | Imm Institut Fuer Mikrotechnik Gmbh, 6500 Mainz, De | |
EP0635739B1 (en) * | 1993-07-21 | 2000-03-22 | AT&T Corp. | Improved fiber loop mirror for time division demultiplexing |
US5493433A (en) * | 1994-03-02 | 1996-02-20 | Trustees Of Princeton University | Terahertz optical asymmetric demultiplexer |
CA2233327C (en) * | 1995-10-27 | 2003-06-17 | Arroyo Optics, Inc. | Wavelength selective optical devices |
IL119006A (en) * | 1996-08-04 | 2001-04-30 | B G Negev Technologies And App | Optical filters with adjustable stay line |
US6697548B2 (en) * | 2000-12-18 | 2004-02-24 | Evident Technologies | Fabry-perot opitcal switch having a saturable absorber |
US6697542B2 (en) * | 2000-12-29 | 2004-02-24 | Lucent Technologies Inc. | Integrated optical switches using nonlinear optical media |
US6766083B2 (en) * | 2001-10-16 | 2004-07-20 | International Business Machines Corporation | Tunable coupler device and optical filter |
JP3692354B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2005-09-07 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 電磁波周波数フィルタ |
US7110154B2 (en) * | 2004-06-10 | 2006-09-19 | Clemson University | Plasmon-photon coupled optical devices |
US7447397B1 (en) | 2004-06-14 | 2008-11-04 | Dynamic Method Enterprises Limited | Optical switch matrix |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4382660A (en) * | 1976-06-16 | 1983-05-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Optical transistors and logic circuits embodying the same |
US4211467A (en) * | 1978-01-13 | 1980-07-08 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optically-controlled two-channel integrated optical switch |
FR2533714A1 (fr) * | 1982-09-28 | 1984-03-30 | Thomson Csf | Dispositif coupleur optique integre non lineaire et oscillateur parametrique comprenant un tel dispositif |
EP0105693B1 (en) * | 1982-09-30 | 1990-05-23 | Fujitsu Limited | Bipolar voltage controlled optical switch using intersecting waveguide |
US4626075A (en) * | 1983-01-03 | 1986-12-02 | At&T Bell Laboratories | Light beam applied to a layered semiconductor structure is controlled by another light beam |
US4597638A (en) * | 1983-02-28 | 1986-07-01 | At&T Bell Laboratories | Nonlinear optical apparatus |
US4507776A (en) * | 1983-09-12 | 1985-03-26 | At&T Bell Laboratories | Nonlinear all-optical time division multiplexer and demultiplexer |
GB8516108D0 (en) * | 1985-06-26 | 1985-07-31 | Gen Electric Co Plc | Optical switch |
-
1987
- 1987-01-21 JP JP62009942A patent/JPH0721599B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-01-13 US US07/143,820 patent/US4805975A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-01-21 DE DE8888300488T patent/DE3874364T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-01-21 EP EP88300488A patent/EP0279520B1/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3874364T2 (de) | 1993-01-14 |
DE3874364D1 (de) | 1992-10-15 |
EP0279520A2 (en) | 1988-08-24 |
EP0279520A3 (en) | 1988-08-31 |
EP0279520B1 (en) | 1992-09-09 |
JPS63179337A (ja) | 1988-07-23 |
US4805975A (en) | 1989-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0721599B2 (ja) | 導波路型光スイツチ | |
USRE48379E1 (en) | Electronic-integration compatible photonic integrated circuit and method for fabricating electronic-integration compatible photonic integrated circuit | |
US6282345B1 (en) | Device for coupling waveguides to one another | |
EP0806824B1 (en) | Apparatus and method for a single-port modulator having amplification | |
JP4436451B2 (ja) | 光信号増幅3端子装置 | |
US6990281B2 (en) | All optical logic gates | |
JP2949647B2 (ja) | 光信号再生装置およびそれを含む光通信システム | |
US5016960A (en) | Hybrid optical Y-junction | |
US5121450A (en) | Fiber optical Y-junction | |
CN103392149B (zh) | 光闸开关 | |
JP4022792B2 (ja) | 半導体光増幅装置 | |
US7110169B1 (en) | Integrated optical device including a vertical lasing semiconductor optical amplifier | |
GB2227854A (en) | Integrated optics asymmetric y-coupler | |
EP0313388B1 (en) | Light triggering switch | |
US6356370B1 (en) | Wavelength add-drop multiplexing using four-wave-mixing | |
JP2630052B2 (ja) | マトリクス光スイッチ | |
Streifer et al. | Integrated interferometric reflector | |
US20040213508A1 (en) | Optical switch and gate apparatus and method | |
JP3103417B2 (ja) | 導波路型光分波回路 | |
Van Roijen et al. | InP-based integrated optical components | |
JP2677222B2 (ja) | 光スイッチ | |
Davies et al. | Integrated lossless InGaAsP/InP 1-to-4 optical switch | |
Mudhar et al. | An optical tap based on the twin waveguide laser-amplifier with asymmetric flared output waveguides | |
Koren et al. | Integrated Multiple Quantum Well Lasers and Optical Amplifiers at 1.55 Micron Wavelength | |
JPH02133976A (ja) | 波長可変光源 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |