JPH08146471A - 光スイッチおよび光情報伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の分配および光伝送を効率よく行なうため
の光スイッチ並びに光スイッチを含むネットワークを構
成する光情報伝送装置を提供することである。 【解決手段】 並列演算のため多数の処理用素子１３を
備える演算システム１０は、処理用素子１３間の通信の
ため自由空間光学的ネットワークを採用している。この
ようなネットワークは、１つのレーザアレーの内で、選
択されたレーザに信号を振り分けするためのバイナリ形
式のＨタイプツリーを備える光電子スイッチ１５を使用
している。ハイブリッド形式の中継器４０は、光路に備
えられ、入射するビームを増幅し、入射する入力ビーム
と同一直線上に光ビームを出射出力している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電子装置におけ
る光スイッチおよび光情報伝送装置に関し、特に、情報
処理の演算システムに用いられる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理システムは、ますます複雑化さ
れ、且つ、多くの情報をより速く処理することを要求し
ているから、より小さなサイズで、大容量、且つ、高速
の構成要素を必要としている。また、データ転送速度が
ギガビット帯にまで及ぶようになると、通信媒体として
光のほうが電子に対し非常に有利であると指摘されてい
るから、光電子構成要素が、特に有望であると広く信じ
られている。

【０００３】例えば、多量の並列演算を有するコンピュ
ータに使用されているように、処理用素子として密着し
て配置されている半導体チップを使用するコンピュータ
システムにおいて、処理用素子を相互接続するのに使用
されるワイヤリードに比較して、自由空間内の光要素
は、遥かに有利であると明白に指摘されている。

【０００４】このような光学的な相互接続ネットワーク
は、光学的構成要素に大きく依存している。この光学的
構成要素は、小型で、強固、且つ、効率的であり、更
に、大きなシステムに使用されるため測定可能なもので
ある。本発明は、このような装置を提供することに向け
られている。

【０００５】従来、この種の光情報伝送装置としては、
同一出願人により１９９２年１２月１８日に出願されて
いる米国特許出願、第０７／９９４，２２０号に記載さ
れるような並列演算システムの機能を有する装置が対象
として取り上げられる。しかし、このような装置はま
た、高速度情報処理システムの他の各種の形式に有用で
ある筈である。

【０００６】この出願では、複数の処理用素子が幾つか
の群に分割され、且つ、３段スイッチによる変形クロー
ズ型の相互接続ネットワークを有する並列処理システム
が記載されている。この例では、１つの共通群における
処理用素子間のスイッチのための第１段および第３段の
スイッチに電子スイッチが使用されており、群間をスイ
ッチするための第２段のスイッチに群間の伝送媒体とし
て自由空間光ビームを使用する光電子スイッチが使用さ
れている。また、このシステムは、いかなる２つの処理
用素子を相互接続する際でもただ２つの経路が決定され
るように、設計されている。

【０００７】本発明は、このようなシステムの第２段の
スイッチに特によく適応できる構成要素を提供するもの
である。より詳細な記述については、上記出願、第０７
／９９４，２２０号を参照されたい。

【０００８】このようなシステムにおいて、第２段のス
イッチには、送信機として使用される複数のレーザ、お
よび、受信機として使用される複数の光検出子が含まれ
ており、この間の通信はレーザから出射され、光検出子
に受光される光ビームによって行なわれ、且つ、この間
の経路設定は各種の光学的素子によって行われる。

【０００９】このような通信に対して、レーザアレーの
中のいずれか１つのレーザが伝送処理用素子によって選
択的に励起されることにより、光電子スイッチが有効に
使用される。この選択は、伝送される情報の到着先とな
る処理用素子の光検出子が属している群に依存して行な
われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一形態は、こ
のような選択をさせる光電子スイッチとして動作する装
置にある。

【００１１】各処理用素子は、１つの情報プロセッサと
１つの経路設定部との両者を有しており、且つ、群内の
全ての経路設定部は、ローカルスイッチを介して相互接
続されているのが有利である。また、このローカルスイ
ッチは、各処理用素子が群内の他の全ての処理用素子と
通信できるように構成されているのが望ましい。

【００１２】更に、処理用素子を有する情報プロセッサ
で発生され、且つ、異なる群に転送される情報は、その
処理用素子の経路設定部を介して、光学的相互接続ネッ
トワークによる転送のために、同一群内の異なる処理用
素子によって構成された経路設定部へ転送されてもよ
い。

【００１３】結果として、各経路設定部は、群内の処理
用素子それぞれの情報プロセッサからの情報を光学的相
互接続ネットワークによる転送のために使用している。

【００１４】経路設定部を使用することにより、群の処
理用素子からの情報を、同一群内のいずれの光電子スイ
ッチへも結合することが可能になる。

【００１５】同様に、群内の各光検出子は、処理用素子
の経路設定部に結合されており、且つ、その群内のどの
処理用素子の経路設定部にも結合していることが有利で
ある。これによって、その群内の光検出子により受けた
情報は使用する群内のいずれの処理用素子へもその経路
設定部により転送を可能にしている。

【００１６】更に、光ビームは、送信側処理用素子の群
に係わるレーザから受信側処理用素子の群に係わる光検
出子への経路設定において、このような経路設定が多く
のマイクロレンズの通過路と部分的に透過する多くのミ
ラーによる反射とを含むであろうから、かなりの減衰を
生じる筈である。

【００１７】従って、本発明の他の態様は、弱い光ビー
ムの光路に挿入できる再発生器である。すなわち、この
再発生器は、光ビームを遮り、この遮った光ビームを、
増幅または再発生して光ビームが最初に遮られた光路と
同一直線上にある光路に沿って送出する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述するように、本発明
の一つの形態は、新規な光電子スイッチである。このス
イッチには、予定される個別の到着先に与えられる入力
信号が供給されるように設計されている。この場合、こ
の到着先は、レーザアレーのどのレーザが入力信号によ
って変調されるレーザであるかを決定するために使用さ
れる。１つの特別な実施例では、第１の半導体チップの
中に、複数のレーザが２次元アレー状にに配列され、且
つ、入力信号は、スイッチを形成している第２の半導体
チップに入力されている。このスイッチは、バイナリ形
式のＨトリー形状を有していることが望ましく、このト
リーの枝葉部は、第１のチップのレーザの陽極が形成す
る２次元形状と合致する２次元形状を形成している。従
って、第１のチップは、第２のチップに接触させられ、
且つ、第２のチップにあるＨトリースイッチの枝葉部端
のパッドと、第１のチップのレーザの陽極電極との間は
電気的に接触するように固着されている。入力信号に関
連したアドレス情報は、信号情報の予定する到着先に適
したレーザを選択するためにスイッチによって使用され
ている。

【００１９】両方のチップとも、代表的には、ガリウム
砒素化合物である。しかしながら、その２つのチップが
間もなく１つのチップに集積されるであろうとの可能性
が予想されている。このような光電子チップは上記先出
願で記載されているものとは別の各種システムにも適用
できる。更に、各レーザは同一波長であっても、また、
互いに相違する多数の波長が含まれていてもよい。

【００２０】また、本発明のもう１つの形態は、光ビー
ムの光路に挿入される光再発生器であり、検出子／送出
子とを合成した構造、すなわち、合成器により形成され
ている。この合成器は、検出子／送出子の物理的位置の
オフセット修正機能を備えている。このような修正は、
初めの検出子／レーザのオフセットを補償するＶ溝形ミ
ラーの使用か、または、第２の補償オフセットを供給す
る第２の検出子／送出子の追加か、または、偏光制御機
能および補償オフセットを与える複屈折素子の使用か、
いずれかを含むような多様な方法で与えられる。

【００２１】更にほかの一形態では、本発明は、波長分
割多重（ＷＤＭ）伝送装置に使用される光学的チャネル
に入出力する、異なる波長を有する光ビームを合波する
ための装置である。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２３】図１に示されるように、並列演算システム
１０は多数のコラム１１を有し、各コラム１１は複数の
サ−キットボード１２を含み、各サ−キットボード１２
は処理用素子１３の１つの群を含んでいる。処理用素子
１３は、種々のサーキットボード１２に分割されてお
り、これによって、計算中、通信を行なうことが考えら
れる処理用素子１３が共通のボード上に群として位置付
けられ、共通ボード上の電気回路によって制御されるの
が望ましい。しかしながら、異なるサーキットボード１
２上の群の相互間の通信は、サーキットボード１２間に
ワイヤリードを設ける複雑さを避けるため光学的に実施
されている。このことは、群の相互間の通信において、
数拾の処理用素子１３を有する数百のサーキットボード
１２が含まれている場合に複雑化し、且つ、処理用素子
１３間の信号の到着場所が迅速に変化されねばならない
必要性があるからである。

【００２４】サーキットボード１２の間に光通信を行う
ため、各サーキットボード１２は多くの光電子スイッチ
１５を備えている。本発明によれば、単色システムでの
各光電子スイッチ１５はレーザの２次元アレーを含むよ
うに設計されている。この各レーザは同一の波長の光を
出射し、また、各レーザは、この光ビームを、離れた位
置のサーキットボード１２にあるそれぞれ異なる光検出
子１６の１つに到達するように位置付けされている。共
通なサーキットボード１２上にない処理用素子１３の入
力に向けられるべき処理用素子１３の出力は、光電子装
置の入力に与えられており、且つ、所望の処理用素子１
３にアクセスするために適切なサ−キットボード１２上
の離れた位置の光検出子１６に向けられたレーザに切り
替えられる。次いで、受信端では、受信した光検出子１
６の出力が、所望の処理用素子１３に電子的に与えられ
る。

【００２５】このために、各サ−キットボード１２は、
送信側の処理用素子１３に役立つ複数の光電子スイッチ
１５と、受信側の処理用素子１３に役立つ光検出子１６
のアレーとの双方に関連付けられている。適切な偏向素
子１７は、光電子スイッチ１５によって送られるビーム
を求める目的位置まで導く適切な光路に偏向させるため
に用いられ、且つ、そのビームをこれらの光路から適切
な光検出子１６に偏向するために用いられる。更に、付
加的な偏向素子１８は、幾つかのコラム１１にビームを
適切に振り分けて送るために、各コラム１１の端部に配
置されている。典型的な例では、マイクロレンズ（図示
されていない）もまた、ビームの光路に沿って備えられ
ている。また、中継器４０は、以下により十分に説明さ
れるように、ビームの光路に沿って異なるポイントに配
置されている。

【００２６】次に、図２は、本発明による光電子スイッ
チ１５の１つを示す３次元分解図である。この光電子ス
イッチ（図１の）１５は１つの個別チャネルにおいて光
路設定するためにデータ列源として送信端に使用されて
いる。

【００２７】図示されるように、光電子スイッチ１５
は、２つの主要な構成要素を有している。一方のチップ
２０は、入力データの経路を定めて特定のダイオードレ
ーザに供給する電子回路を収容しており、他方、チップ
３０はレーザアレーを備えている。アレー中のレーザの
１つが、送信側の処理用素子（図１参照）１３と通信す
る相手の処理用素子１３の群に関連した光検出子（図１
参照）１６に向けて光ビームを出射するために選択され
る筈である。

【００２８】この目的のため、チップ２０は、バイナリ
ツリースイッチ、望ましくはＨ型形状のものを収容して
いる。そのツリーの根元に該当する入力端子２１には、
送信側の処理用素子１３から送出されるべき信号情報が
供給されている。また、トリーは、図示されるように、
枝部２３が他の枝部２３を横切らないように、且つ、１
つの共通平面に枝葉部の端部に設けられたパッド２６
が、２次元アレー、好ましくは、正方形アレーを有効に
形成するように、多くの枝葉部を備えている。枝葉部の
パッド２６には、トリーに接続するためのパッドとして
半田バンプが設けられている。

【００２９】チップ２０は、更に、複数の個別スイッチ
２７を備え、個別スイッチ２７は、制御信号により高抵
抗または低抵抗の状態にセットされる。この個別スイッ
チ２７は、ツリーの分岐点の間を結ぶＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）であってよい。この個別スイッチ２７
は、ツリーの所望の枝葉部に信号情報を通す経路を与え
るために、到着地のアドレスにより適切にセットされ
る。次いで、信号情報は、選択された枝葉部に結合され
たレーザによって出射される光ビームを変調している。
チップ２０は、また、適切なバイアスを与え、且つ、出
射レーザを変調するための駆動回路を備えてもよい。

【００３０】光電子スイッチ１５の第２の構成要素を形
成するチップ３０は、ダイオードインジェクションレー
ザの２次元のアレーを形成しており、このレーザは、ビ
ームの光路設定のための光学系を単純化するために、実
質上円形の横断面を有するビームを表面から出射してい
る。レーザの陽極電極３１は２次元の正方形パターンを
形成しており、このパターンは、チップ２０がチップ３
０に接合される際、バイナリツリーの枝葉部のパッド２
６とレーザアレーの陽極電極３１との間で電気接続が低
損失になるように、枝葉部のパッド２６の半田バンプの
２次元正方形パターンとほぼ合致している。また、共通
な陰極がチップ内の全てのレーザに使用されている。

【００３１】将来、光電子スイッチ１５を、ガリウム砒
素化合物または他の適切な半導体によって、全てをモノ
リシック・チップ内に作り込むことが可能になるであろ
う。このような場合、そのチップ内に多種の素子を適宜
配置することによって、チップ内の電極の接続の必要性
が減少するかもしれない。もちろん幾つかの応用に当た
っては、チップ２０に対してシリコンのような他の材料
を使用することが可能になるかも知れない。

【００３２】再度、図１に戻って参照すると、各種レー
ザビームを光学的に中継するマイクロレンズ、および、
レーザと光検出子との間で各種ビームを光路設定する偏
向素子を備えることは重要になるであろう。これらの光
路の幾つかは、ビームがかなりの減衰を被るような比較
的長いものであるかもしれないということを認識してお
く必要がある。

【００３３】このような可能性のある減衰を補償するた
め、幾つかのビームを増幅し、または、再発生すること
が重要である。また、もしも、光学系が余りにも複雑に
なることを避けるならば、再発生ビームを増幅または再
発生をする以前と、本質的に同一の光路に維持するよう
に、増幅または再発生を行なうこともまた、重要であ
る。

【００３４】工業技術の現状では、中継器として知られ
る再発生器のような、通常、光から電子に変換した後、
電子から光に変換するハイブリッド形式を用いることが
必要であり、変換を要しない共役的な光学的増幅器は実
用の形になっていない。このような動作は電力を消費す
るので、与えられた中継器アレーで最も弱い信号のみを
選択して再発生すること、且つ、ネットワークには、複
式の中継器アレーを備えることが望ましい。

【００３５】図１に示されるように、中継器４０は、種
々の位置、好ましくは、選択されたコラム１１の端部
か、または、コラム１１の間の光路の中かのいずれかに
備えられている。中継器４０は、いろいろな形をとって
よい。しかし、それぞれの形は、入力ビームを増幅する
だけでなく、入力ビームと同一直線上にある出力ビーム
を生成するように設計されている。

【００３６】図３には、このような中継器の具体的な１
つの形態が示されている。中継器５０は、平面境界面５
３を形成するように位置付けられた一対の直角二等辺プ
リズム５２を含むミラーアセンブリ５１を備えている。
平面境界面５３は少くとも１つの限定された反射面５４
を備えている。反射面５４で、弱ビームＡは、再発生さ
れるか、あるいは、平面境界面５３を通過する。図示さ
れるように、反射面５４で、この弱ビームは、受光子５
５に入射するように垂直に反射されている。受光子５５
はこのビームを電気信号に変換し、この電気信号は、増
幅された後、レーザ５６を変調している。このレーザ５
６は反射面５４から水平方向に変位したビームを出射す
るように位置付けられており、ビームは入射ビームを電
気信号に変換する第２の受光子５７に入射するためのミ
ラーアセンブリ５１を大きな影響なしで通過する。

【００３７】受光子５７の電気信号は、次に、レーザ５
８を励起している。レーザ５８は、ミラーアセンブリ５
１を部分的に通過するように設計されている新しいビー
ムを発生するが、このビームは境界平面５３に達するよ
うに、方向が替えられている。局部的反射面５４は、初
期の方向替えを受けないミラーアセンブリ５１を通過す
るビームに対して連続光路を形成し、この光路に沿って
入射ビームを方向替えしている。この結果として、ここ
で再発生されたビームはその最初の光路の同一直線の延
長上を通過している。更に、ビームＢのような再発生不
要なビームは、反射面５４のいかなる場所でも、平面境
界面５３を通過している。且つ、このビームは、ミラー
アセンブリ５１を通過することによる影響を少ししか受
けない。

【００３８】もちろん、多数のビームのために中継器ア
レーを形成し、同様な方法での再発生追加ビームを偏向
させるために、平面境界面５３に幾つかの反射面５４を
備えることができる。

【００３９】図４に中継器の別の形態が示されている。
中継器６０は、図３のものとは、ミラーアセンブリ６３
の平面境界面６２に偏光マイクロミラー面６１を用い、
また、第２の受光子（５７）・レーザ（５８）のペアー
の代わりに、ミラーアセンブリ６３の複屈折素子とし
て、方解石平板６４、四分の一波長板６５、およびミラ
ー６６のような素子を用いている点で相違している。こ
れらエレメントは、受光子レーザペアー６７によって供
給される再発生ビームＡを十分に変位させ、再発生ビー
ムＡは最初の光路に沿った方向に再方向調整するのに役
立つ。

【００４０】同様に、更にもう１つの中継器の具体的形
態として、図５には、中継器７０が示されている。中継
器７０は、Ｖ溝形反射ミラー７１を用いて受光子レーザ
ペアー７２により供給されている再発生ビームＡを十分
に変位させ、この結果、再発生ビームＡは、ミラーアセ
ンブリ境界面７４の反射面７３で反射の後、最初の光路
に沿った方向に方向付けされている。

【００４１】波長分割多重（ＷＤＭ）伝送は、種々の方
法で達成されている。１つの形態では、与えられた１つ
のレーザアレー内の各レーザを、このようなレーザアレ
ーの製造を容易にするため、同じ波長のレーザによって
構成してもよいし、異なるレーザアレーに対するレーザ
を、異なる波長のレーザによって構成してもよい。

【００４２】他方、単一レザーアレーに異なる波長で動
作する多くのレーザを含ませることもできる。現状の技
術ではこのようなアレーは製造を複雑にするであろう。
しかしながら、技術の進歩はこのようなアレーを近い日
に採用できるであろう。

【００４３】幾つかの例では、複数群のレーザを含むレ
ーザアレーを有することが望まれるかも知れない。この
場合、同一群内の全てのレーザは同じ波長のものを出射
し、異なる群のレーザは異なる波長のものを出射するこ
とになるものと思われる。波長分割多重（ＷＤＭ）伝送
システムでは、異なる波長の多くの光ビームが、ネット
ワークを通じて伝送される際、一部では共通光路を共有
することになるかもしれないが、最終的には、これら光
ビームは異なる目標受光子に対して分離されることにな
るであろう。

【００４４】共通光路上に異なる波長のビームを適切に
送るためには、ビームを偏向させるのに使用される光学
的素子は、当業者には明白なように、波長選択性のある
ものにするべきである。特に、図３、４、および５に示
される中継器を、反射面と再発生レーザの波長とを選択
することによって波長選択性のあるものにできる。

【００４５】全ての光ビームが同じ波長であるような単
一色システムでは、多くの光路が必要である。必要な光
路の数は、それぞれが異なる波長を有する複数のビーム
を収容する各光路に波長分割多重（ＷＤＭ）を使用する
ことにより減少させ得る。

【００４６】図６には、３つの波長を用いて自由空間光
学ネットワークに入出力するための、可能性ある装置配
列８０が示されている。それぞれ異なる波長の３つのダ
イオードレーザアレー８１Ａ、８１Ｂおよび８１Ｃは、
分離されたミラーアセンブリ８２Ａ、８２Ｂおよび８２
Ｃを介して光路に結合されている。ミラーアセンブリ８
２Ａ、８２Ｂおよび８２Ｃは、ミラーアセンブリの２つ
のプリズムの間の境界面で、反射面がコーティング８４
により替えられている点を除き、上述のミラーアセンブ
リと基本的に同様である。コーティング８４は、目的の
波長を９０度偏向さす一方、他の全ての波長を通過させ
る狭帯域反射干渉フィルタとして動作する。このよう
に、３つのレーザアレーによって出射されるビームは、
混合され、ミラーアセンブリ８５により偏向されてい
る。ミラーアセンブリ８５は、固有に主要光学的チャネ
ルに対して垂直に各種ビームを偏向させるためのプリズ
ム境界面８７を備えている。

【００４７】逆に、光学的チャネルに垂直に伝搬する３
つの異なる波長の光ビームは、ミラーアセンブリ８６
Ａ、８６Ｂおよび８６Ｃを水平方向に通過する光路のた
めの反射面により水平方向に偏向されている。ミラーア
センブリ８６Ａ、８６Ｂおよび８６Ｃはミラーアセンブ
リ８２Ａ、８２Ｂおよび８２Ｃに類似しており、それぞ
れは、使用される異なる波長のビームを１つ宛選択して
偏向する一方、他の全ての波長を通過させるべく調整さ
れている。。このように、特別な波長のビームは、上述
のように、適切な光検出子８９に方向付けられるであろ
う。

【００４８】これらの具体化形態は、上述同様に、複合
ビームの再発生のために備えられるべく修正されるであ
ろう。

【００４９】発明の精神と正しい範囲から逸脱しておら
ず、これまで記載されてきた光学的相互接続ネットワー
クにおいてか、または、構成要素で、多くの他の修正が
されるであろうことは明白である。

【００５０】特に、多くの設計配慮事項はネットワーク
における中継器の最適状態と、個別中継器で増幅される
ビームの数と、所定の中継器に与えられる増幅量とを決
定するであろう。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、出
力を接続する枝葉部を平面パターンのバイナリツリーに
形成して配置する半導体チップと、複数の光源の陽極
を、平面パターンのバイナリツリーに形成する光出射チ
ップとを備え、これら半導体チップと光出射チップとを
重ね合わせて枝葉部の出力接続部を複数の光源の陽極に
電気的に接触するように配置された光スイッチが得られ
る。この構成によって、同一アレー内の処理用素子間を
通信する光の分配を効率よく行なうことができる。

【００５２】また、反射面を形成し、光ビームを選択し
てこのビーム光路から直角に偏向させる直角二等辺プリ
ズム（光反射手段）と、反射面で反射して入射する光ビ
ームを検出し、電気信号に変換して増幅する信号増幅手
段と、増幅した電気信号を光ビームに増幅変換し、上記
の検出した光ビームの軸と平行に再発生する光出射手段
と、再発生された光ビームを初めの入射した光ビームの
光路と同一直線上に方向付けする光軸変位手段とを備
え、且つ、光スイッチ間の光路に設けられる再発生器が
中継器として得られる。この構成によって、光走行路上
のレンズおよびミラー等による減衰を救済し、光伝送を
効率よく行なうことができる。

【００５３】更に、上記光スイッチおよび中継器を含む
光情報伝送装置が形成する自由空間光学的ネットワーク
では、異なる波長の複数の光ビームを分離して偏向する
装置配列を、異なる波長の複数の光ビームの伝送に適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態である自由空間光学
的相互接続ネットワークの基本素子を示す構成図であ
る。

【図２】本発明の実施の一形態による光スイッチの３次
元分解図である。

【図３】本発明の実施の第２の形態による再発生器の第
１の具体化例を示す横断面図である。

【図４】本発明の実施の第２の形態による再発生器の第
２の具体化例を示す横断面図である。

【図５】本発明の実施の第２の形態による再発生器の第
３の具体化例を示す横断面図である。

【図６】本発明の実施の別の１つの形態による、自由空
間光学的チャネルに入出力する複数の異なった波長のビ
ームを合波する装置配列を示す横断面図である。

【符号の説明】

１０ 演算システム（computation system） １１ コラム（column） １２ サーキットボード（circuit board ） １３ 処理用素子（processing element） １５ 光電子スイッチ（optoelectronic switch ） １６、８９ 光検出子（photodetector ） １７、１８ 偏向素子（deflecting element） ２０、３０ チップ（chip） ２１ 入力端子（input terminal） ２３ 枝部（branch） ２６ パッド（pad ） ２７ 個別スイッチ（individual switch ） ３１ 陽極電極（anode electrode ） ４０、５０、６０、７０ 中継器（repeater） ５２ 直角二等辺プリズム（right angle isoceles p
rism） ５３、６２ 平面境界面（plane interface ） ５４、７３ 反射面（refrecting facet） ５５、５７ 受光子（photoreceiver ） ５６、５８ レーザ（laser ） ６１ 偏光マイクロミラー面（polarizing micromirr
or facet） ５１、６３、８５、８２Ａ〜Ｃ、８６Ａ〜Ｃ ミラー
アセンブリ（mirror assembly ） ６４ 方解石平板（calcite plate ） ６５ 四分の一波長板（quarter wave plate） ６６ ミラー（mirror） ６７、７２ 受光子レーザペア（photoreceiver-lase
r pair） ７１ Ｖ溝形反射ミラー（Ｖ-groove refrecting mir
ror ） ７４ ミラーアセンブリ境界面（mirror assembly in
terface ） ８０ 装置配列（arrangement ） ８１Ａ〜Ｃ ダイオードレーザアレー（diode laser
array ） ８４ コーティング（coating ） ８７ プリズム境界面（prism interface facet ）

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報処理システムに使用される光情報伝
   送装置に含まれる光スイッチにおいて、 １つの幹部および複数の枝葉部を有し、該幹部に入力を
   接続する一方、前記枝葉部に出力を接続するバイナリツ
   リーを形成し、且つ、入力から選択された出力に送出さ
   れるデータの経路設定を行なう回路を含み、前記枝葉部
   における出力接続部が間隔を置いて配置された２次元ア
   レーパターンを形成している半導体手段と、 複数の光源を備え、該光源がそれぞれ分離された陽極お
   よび共通の陰極を有し、該分離された陽極の複数が前記
   出力接続部の２次元アレーパターンに合致する２次元ア
   レーパターンを形成するような光出射手段とを備え、 前記半導体手段を、前記出力接続部の２次元アレーが前
   記陽極の２次元アレーに電気的に接触するよう配置され
   ていることを特徴とする光スイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記半導体手段と前
   記光出射手段とが１つの共通チップに構成されているこ
   とを特徴とする光スイッチ。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記共通チップがガ
   リウム砒素化合物であることを特徴とする光スイッチ。
4. 【請求項４】 請求項１において、複数の光源それぞれ
   が実質的に同一波長の光を出射するように設計されてい
   ることを特徴とする光スイッチ。
5. 【請求項５】 請求項１において、複数の光源それぞれ
   が異なる波長の光を出射することを特徴とする光スイッ
   チ。
6. 【請求項６】 請求項１において、前記半導体手段がシ
   リコンチップであり、且つ、前記光出射手段がガリウム
   砒素化合物であることを特徴とする光スイッチ。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記バイナリツリー
   は、枝葉部の節のアレーパターンが正方形を形成する一
   連のＨ型形状を有することを特徴とする光スイッチ。
8. 【請求項８】 相互接続される複数の処理用素子が複数
   の群に分けられ、該群の間の通信が通信する群の間に形
   成される光学的チャネルに沿って通過する光ビームによ
   り供給される光情報伝送装置において、 再発生して上記光学的チャネルへ戻すために、選択され
   た光学的チャネル内で光ビームを変位する光再発生器
   が、 上記光ビームの透過材料である１対の二等辺直角プリズ
   ムで構成され、該二等辺直角プリズムが再発生される光
   ビームをこれらの光学的チャネルを横切るように選択的
   に偏向する少くとも１つの反射面を備えた境界面で一体
   化されている光反射手段と、 上記反射された光ビームの光路内にあり、上記光ビーム
   を検出し、且つ、上記光ビームからデータをあらわす電
   気信号を抽出すると共に増幅する信号増幅手段と、 上記抽出された電気信号を受け、上記選択された光ビー
   ムの増幅された再生光ビームであって、且つ、軸が上記
   偏向された光ビームに対して平行で、且つ変位されてい
   るような光ビームを生成する光出射手段と、 再発生された上記光ビームの軸を変位させ、該光ビーム
   を上記光反射手段に向け、該光反射手段により該ビーム
   をそれぞれを元の光学的チャネルと同一直線上の光学的
   チャネルに反射して戻す光軸変位手段とを備えることを
   特徴とする光情報伝送装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、光再発生器の上記光
   軸変位手段がＶ溝形反射表面を備えることを特徴とする
   光情報伝送装置。
10. 【請求項１０】 請求項８において、光再発生器の上記
    光軸変位手段が第２の検出手段と第２の出射手段とを備
    えることを特徴とする光情報伝送装置。
11. 【請求項１１】 請求項８において、光再発生器の上記
    光軸変位手段が偏向手段、複屈折手段および四分の一波
    長板を備えることを特徴とする光情報伝送装置。
12. 【請求項１２】 自由空間を走行するそれぞれが異なる
    波長帯にある複数の光ビームを結合し、且つ、偏向する
    ための装置配列が、 それぞれが異なる波長帯のビームである複数の光源と、 規定された波長帯の光ビームを直交方向に選択的に偏向
    する一方、上記の規定された波長帯以外の光ビームは転
    送する複数の偏向転送手段と、 上記光ビームの光路内に置かれ、長手方向に方向を横切
    る縦方向に走る光ビームを偏向するために設けられ、予
    め定められた波長帯のビームを偏向する偏向手段とを備
    え、 上記光源と偏向転送手段とが、自由空間で平行に走行す
    る互いに異なる波長帯の複数の光ビームを形成するよう
    に位置付けられていることを特徴とする光情報伝送装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、装置配列の前記
    偏向転送手段が、所定の波長帯の光ビームを反射する一
    方、該所定の波長帯以外の光ビームを通過させる手段を
    有する境界面を接着して形成する２つの直角二等辺プリ
    ズムによるミラーアセンブリを備え、且つ、 前記偏向手段が、複数の反射面を含む境界面を接着して
    形成する２つの直角二等辺プリズムによるミラーアセン
    ブリを備えることを特徴とする光情報伝送装置。