JPS58147718A - Optical digital-to-analog converting device - Google Patents
Optical digital-to-analog converting deviceInfo
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- JPS58147718A JPS58147718A JP3016882A JP3016882A JPS58147718A JP S58147718 A JPS58147718 A JP S58147718A JP 3016882 A JP3016882 A JP 3016882A JP 3016882 A JP3016882 A JP 3016882A JP S58147718 A JPS58147718 A JP S58147718A
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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
- G02F7/00—Optical analogue/digital converters
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、平行に入力する複数の光線によって表わさ
れるデジタル光データを、光パワーというアナログ量に
変換する光DA変換装置、さらに詳しくは弾性表面波に
よる光のブラッグ回折現象を利用した光DA変換装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical DA converter that converts digital optical data represented by a plurality of parallel input light rays into an analog quantity called optical power, and more specifically, an optical D/A converter that converts digital optical data represented by a plurality of parallel input light beams into an analog quantity called optical power. The present invention relates to an optical DA conversion device that utilizes the phenomenon.
近年、光応用技術の進展はめざましく、これにともなっ
て種々の光機能素子が要求されている。光機能素子の中
でも光DA変換素子は、光通信、光ディスク、光センサ
などへの応用か可能であり、その必要性は大きいが、ま
だ実現さねていないのが現状である。2. Description of the Related Art In recent years, optical application technology has made remarkable progress, and various optical functional elements are required accordingly. Among optical functional elements, optical DA conversion elements can be applied to optical communications, optical disks, optical sensors, etc., and although there is a great need for them, they have not yet been realized.
この発明は、光応用に使用可能であってかつ光導波層を
有効に活用できる光DA変換装置を材料で形成された光
導波層、互いに平行に入射されかつ伝搬位置によって重
みづけされた複数の光の集合により構成される光群の光
導波層における伝搬光路を2方向のいずれかに切換える
光スイツチング手段、切換えられた各光路上を伝搬する
それぞれの光群の6光を、順次回折させることによりそ
の光路からそれさせる弾性表面波を発生する弾性表面波
発生器、および光スイツチング手段の切換と弾性表面波
の発生とのタイミングを制御する制御回路を備え、切換
えられた各光路上を伝搬する各光群によって表わされる
デジタル量を、順次、上記所定の光路を伝搬して出射さ
れる光のパワーで表わされるアナログ量に変換すること
を特徴とする。先導波層から出射した光を集光し、電気
信号に変換したのちこれを積分することにより、アナロ
グ量に変換された光信号を電気信号として取出すことが
できる。The present invention provides an optical DA converter that can be used for optical applications and can effectively utilize the optical waveguide layer. Optical switching means for switching the propagation optical path in the optical waveguide layer of a light group constituted by a collection of lights to either of two directions, and sequentially diffracting the six lights of each light group propagating on each switched optical path. A surface acoustic wave generator that generates a surface acoustic wave that is deflected from the optical path by the optical switching means, and a control circuit that controls the timing between switching the optical switching means and generating the surface acoustic wave, and propagating on each switched optical path. It is characterized in that the digital quantity represented by each light group is sequentially converted into an analog quantity represented by the power of the light propagated through the predetermined optical path and emitted. By condensing the light emitted from the leading wave layer, converting it into an electrical signal, and then integrating this, the optical signal converted into an analog quantity can be extracted as an electrical signal.
光導波層の光の入出力手段としては、グレーティング、
プリズムその他の光結合素子を用いることができる。弾
性表面波発生器は、好ましくは櫛形電極超音波振動子(
インター・デジタル・トランスデユーサ、以下IDTと
いう)であるが、ガン・ダイオードその他の素子を用い
ることもできる。光スイツチング手段には、多数のID
Tを配列することにより構成され、直流電圧が印加され
るIDT列の他に、ブラッグ角θの2倍の角度で広がる
2つの分岐路をもつY字形先導波路かある。好ましくは
Y字形先導波路は、先導波層が形成される基板上にモノ
リシカリーに形成され、その2つの分岐路が光導波層に
光結合される。As the light input/output means of the optical waveguide layer, grating,
Prisms and other optical coupling elements can be used. The surface acoustic wave generator is preferably a comb-shaped electrode ultrasonic transducer (
The transducer is an inter-digital transducer (hereinafter referred to as IDT), but Gunn diodes and other devices may also be used. The optical switching means includes a large number of IDs.
In addition to the IDT array, which is constructed by arranging Ts and to which a DC voltage is applied, there is a Y-shaped leading waveguide with two branches extending at an angle twice the Bragg angle θ. Preferably, the Y-shaped waveguide is formed monolithically on the substrate on which the waveguide layer is formed, and its two branches are optically coupled to the optical waveguide layer.
この発明による光DA変換装置においては、その大部分
を1つの基板上に作製することが可能であり、しかも構
造が非常に簡単であるために容易に量・産が可能となり
、安価に提供するこワ
とができる。また、冷ンチツブ上に他の光機能素子と一
緒に製作できるので、同一基板上に多くの素子との集積
が可能である。とくにこの発明においては、光スイツチ
ング手段の切換と弾性表面波の発生とのタイミングを制
御する制御回路を備えているから、1つの光群の先導波
層上における光路を切換えて2面光DA変換したり、2
群の光群を光DA変換することが可能となり、基板上の
光導波層を有効に活用できるとともに集積度を高めるこ
とができる。In the optical DA conversion device according to the present invention, most of the device can be manufactured on one substrate, and since the structure is very simple, it can be easily mass-produced and provided at low cost. I can be scared. Furthermore, since it can be manufactured together with other optical functional devices on a cold chip, it is possible to integrate many devices on the same substrate. In particular, this invention is equipped with a control circuit that controls the timing of switching the optical switching means and generation of surface acoustic waves, so that the optical path on the leading wave layer of one light group is switched to perform two-plane optical DA conversion. Or, 2
It becomes possible to perform optical DA conversion on a group of light beams, making it possible to effectively utilize the optical waveguide layer on the substrate and increasing the degree of integration.
以下、図面を参照してこの発明の実施例について詳述す
る。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図および第2図はこの発明の原理、すなわち弾性表
面波による音響光学効果を利用した光の偏向と、2条の
平行な光と弾性表面波とが交叉するときに、この弾性表
面波によって2条の光が偏向される時点が、2条の光の
相互間隔を弾性表面波が伝搬するのに要する時間だけ、
光の伝搬位置に応じて異なることを示している。Figures 1 and 2 illustrate the principle of this invention, that is, the deflection of light using the acousto-optic effect of surface acoustic waves, and when two parallel beams of light and the surface acoustic wave intersect, the surface acoustic wave The time point at which the two beams are deflected by is the time required for the surface acoustic wave to propagate through the mutual distance between the two beams.
This shows that it differs depending on the propagation position of the light.
第1図において、音響光学材料で形成された光導波層に
2条の光(PI)(P2)が平行に入射している。この
光導波層上にはI D T (11が設けられている。In FIG. 1, two lines of light (PI) (P2) are incident in parallel on an optical waveguide layer formed of an acousto-optic material. IDT (11) is provided on this optical waveguide layer.
I D T il+に超音波電圧信号が印加されること
により、光導波層表面に、平行破線で示すように、周期
的な屈折率変動である弾性表面波C以下SAWという)
が発生し、SAWはこの導波層表面を音の伝搬速度で伝
搬していく。SAWの波面は光に対して回折格子として
作用するので、SAWの波面に小さい角度θで入射した
光(P 1) (P 2)は、次の条件を満足すると
きにSAWによって完全に反射され、その進行方向が2
0だけ変わる。By applying an ultrasonic voltage signal to ID Til+, a surface acoustic wave (hereinafter referred to as SAW), which is a periodic refractive index fluctuation, is generated on the surface of the optical waveguide layer, as shown by the parallel broken line.
is generated, and the SAW propagates on the surface of this waveguide layer at the propagation speed of sound. Since the SAW wavefront acts as a diffraction grating for light, light (P 1) (P 2) incident on the SAW wavefront at a small angle θ will be completely reflected by the SAW when the following conditions are satisfied. , its direction of travel is 2
Only 0 changes.
ここでλ;光の波層
、4;SAWの周期
これが、SAWを利用したブラッグ回折による光の偏向
である。Here, λ: wave layer of light, 4: period of SAW This is the deflection of light by Bragg diffraction using SAW.
I D T 11)に超音波信号を印刷する時点をt。The time point at which the ultrasonic signal is printed on ID T11) is t.
とする。光(P2)は光(Pl)よりもIDT(1)に
近い位置に入射している。SAWの伝搬速度ヲV S、
I D Til+(7)先端から、光(PI)(P2
)がSAWによって偏向される位置(回折点)までの距
離をそれぞれl!l、/2とする。shall be. The light (P2) is incident at a position closer to the IDT (1) than the light (Pl). SAW propagation speed VS,
I D Til+ (7) From the tip, light (PI) (P2
) is deflected by the SAW (diffraction point) by l! Let it be l, /2.
光(P2)は、時点も0から1!2/VS(7)時間が
経過した時点も2でSAWによって偏向され始める。光
(PI)は、これよりも遅い、時点tQから/l/VS
の時間が経過した時点t1でSAWによって偏向され始
める。光CP、 l )と(P2)は、これらの光のS
AWの伝搬方向にと、つた相互間隔(/1−/2)に比
例した時間い1−42)だけ偏向され始める時点がずれ
ることになる。この様子が第2図に示されている。The light (P2) begins to be deflected by the SAW at time 2, also after 1!2/VS(7) time has elapsed from time 0. The light (PI) is slower than this, from time tQ to /l/VS
At time t1, the beam begins to be deflected by the SAW. The lights CP, l) and (P2) are the S of these lights
In the propagation direction of the AW, the time point at which the AW begins to be deflected is shifted by a time (1-42) proportional to the mutual spacing (/1-/2). This situation is shown in FIG.
第3図から第5図はこの発明の実施例を示している。第
3図において、音響光学結晶であるニオブ酸リチウム(
LiNb03)単結晶圓の表面に、チタン(Ti)を温
度約1000℃で熱拡散することにより、屈折率が結晶
基板αDよりも3〜5X10 程度高く厚さが数μm程
度の先導波層!12か形成されている。この光導波層(
12の入射側端部に光結合部(IJが、出射側端部にグ
レーティング・レンズ(]41(151がそれぞれ形成
され、8条の平行な光(PO)〜(Pl)からなる光群
(P A)か光結合部OJから光導波層α2内に導入さ
れ、光導波層(lり内を伝搬する過程で後述するように
光DA変換された光がレンズQ41 (151によって
それぞれ集光され、光ファイバao u’71にそれぞ
れ光結合されて出射される。3 to 5 show embodiments of the invention. In Figure 3, the acousto-optic crystal lithium niobate (
LiNb03) By thermally diffusing titanium (Ti) on the surface of a single crystal circle at a temperature of about 1000°C, a leading wave layer with a refractive index higher than that of the crystal substrate αD by about 3 to 5×10 and a thickness of about several μm! 12 are formed. This optical waveguide layer (
An optical coupling unit (IJ) is formed at the input side end of 12, and a grating lens (]41 (151) is formed at the output side end of the light group (151), which consists of eight parallel beams (PO) to (Pl). P A) is introduced into the optical waveguide layer α2 from the optical coupling part OJ, and in the process of propagating within the optical waveguide layer, the light is converted into an optical DA as described later and is focused by the lens Q41 (151). , and are optically coupled to optical fibers ao u'71 and emitted.
光導波層az上の光の入射側であって6光(PO)〜(
Pl)と交叉する位置にそれぞれIDT@〜啼が一列に
配列され、これらのIDTがそれぞれ接続されることに
よりIDT列ωが構成されている。IDTl2G−■の
各電極は第(υ式の周期Aを満足する間隔で設けられ、
かつ光(PQ)〜(Pl)と角度θで交叉している。直
流電源Q81によってIDT列圓に直流電圧が印加され
ると、電気光学効果によって各IDTの直下に周期的な
屈折率変化が生じ、これは6光(PO)〜(Pl)に対
して回折格子として作用する。タイミング制御回路凶は
、IDT列圓への直流電圧の印加公よびその停止、なら
びにIDT(4Q)への超音波電圧信号の印加およびそ
の停止を制御する信号(Ql)(Q2)(第4図参照)
を出力するものである。時点tQにおいて信号(Ql)
が出力され、IDT列圓に直流電子か印加されると、破
線で示すように直進して(RA)
いた光群鉛暫はブラッグ回折によって20だけ偏向され
、レンズ圓を経て光ファイバu61に導かれる。On the light incident side on the optical waveguide layer az, 6 light (PO) ~ (
IDT@~啼 are arranged in a line at the positions where they intersect with Pl), and an IDT string ω is formed by connecting these IDTs. Each electrode of IDTl2G-■ is provided at intervals satisfying the period A of the (υ equation),
And it intersects with the lights (PQ) to (Pl) at an angle θ. When a DC voltage is applied to the IDT column by the DC power supply Q81, a periodic refractive index change occurs directly under each IDT due to the electro-optic effect, and this is caused by a diffraction grating for the six lights (PO) to (Pl). Acts as. The timing control circuit controls signals (Ql) (Q2) (Fig. reference)
This outputs the following. At time tQ the signal (Ql)
is output and when direct current electrons are applied to the IDT column, the light group, which was traveling straight (RA) as shown by the broken line, is deflected by 20 degrees by Bragg diffraction and is guided to the optical fiber U61 through the lens circle. It will be destroyed.
先導波層は上のIDT列■よりも光の出射側には、ID
T列圓によって偏向された光群(PA)に第山式を満足
する角度θそ波面が交叉するSAWを発生するI D
T 140)が設けられている。The leading wave layer has an ID on the light output side than the IDT row above.
ID that generates a SAW whose wavefront intersects the light group (PA) deflected by the T array circle at an angle θ that satisfies the first mountain equation.
T 140) is provided.
このIDTlαには、超音波信号発生器a9から発生す
る超音波電圧信号が、信号(Q2)によって時点toに
おいて印加される。IDT列嬢によって偏光された光(
P O)〜(P7)のSAWによる回折点とI D T
+4Qlの先端との間の距離をそれぞれ1OSl!1
、・慟・16、I!7とする。I!O<j’l<・・・
<1!6<lrである。An ultrasonic voltage signal generated from an ultrasonic signal generator a9 is applied to this IDTlα at time to by a signal (Q2). Light polarized by the IDT train (
Diffraction points of P O) to (P7) by SAW and IDT
The distance between the tip of +4Ql is 1OSl each! 1
,・柟・16,I! Set it to 7. I! O<j'l<...
<1!6<lr.
第4図を参照して、時点tQにおいて、IDT列(至)
に直列電圧が、IDTlαに超音波電圧信号がそれぞれ
印加されると、光(PO)〜(P7)はまずIDT列■
によって偏向される。この時点ではSAWは客先の光路
には達していないから、6光(PO)〜(P7)はレン
ズσΦを経て光ファイバaeに入射する。時点Loがら
時間t!。Referring to FIG. 4, at time tQ, the IDT column (to)
When a series voltage is applied to IDTlα and an ultrasonic voltage signal is applied to IDTlα, the light (PO) to (P7) first passes through the IDT string ■
deflected by At this point, the SAW has not reached the optical path of the customer, so the six lights (PO) to (P7) enter the optical fiber ae through the lens σΦ. From time Lo to time t! .
/VSが経過シたトキニ、SAWは光(PO)、 の
回折点に達するので、光(P O)はSAWによ
なって回折され、もはやレンズ圓および光ファイバαe
には入射しなくなる。光(PO)が光ファイバ+161
に入射している時間はl!O/V Sである。同様にし
て、(Pi)−、、(P5ンが順次SAWによって偏向
され、最後に光(P7)が、時点も0から1!7/VS
の時間が経過したときにSAWによって偏向される。光
(Pi)(i=0〜7)がSAWによって偏向されると
、これらの光はもはやレンズα4および光ファイバ(1
6)には入射しない。上述した距離の関係から明らかな
ように、10/VS</1/VS(、、。After /VS has passed, the SAW reaches the diffraction point of the light (PO), so the light (PO) is diffracted by the SAW and is no longer connected to the lens circle and the optical fiber αe.
It will no longer be incident on . Optical fiber (PO) +161
The time it is incident on is l! O/VS. Similarly, (Pi)-, , (P5) are sequentially deflected by the SAW, and finally the light (P7) is deflected from 0 to 1!7/VS
is deflected by the SAW when the time has elapsed. When the light (Pi) (i=0~7) is deflected by the SAW, these lights no longer reach the lens α4 and the optical fiber (1
6) is not incident. As is clear from the above-mentioned distance relationship, 10/VS </1/VS (,,.
ぐ16/vSくI!7/■Sである。Gu16/vSkuI! 7/■S.
光(Pi)かIDT列(至)によって偏向されてからS
AWによって偏向されるまでの時間Tは、−1−述のよ
うにT = l i / V Sであるから、光の入射
位置すなわち距離/iを変化させることによって時間T
を変化させることができる。光(Pi)のパワーPdが
時間に関して一定ならば、光の入射位置を変えることに
よって、時間Tを制御し、レンズ圓を経て光ファイバ(
161に入力する光のパワーPd5j’i/−VSを制
御することができる。After being deflected by the light (Pi) or the IDT array (to), S
Since the time T until the light is deflected by the AW is T = l i / VS as mentioned above, the time T can be changed by changing the incident position of the light, that is, the distance /i.
can be changed. If the power Pd of light (Pi) is constant with respect to time, the time T can be controlled by changing the incident position of the light, and the light (Pi) passes through the lens cone into the optical fiber (
The power Pd5j'i/-VS of light input to 161 can be controlled.
このように距離/iが小さくなるにつれて光ファイバ+
161に入射する光のパワーは単調に減少する。そこで
、距離/iの最も小さい光(PO)を、最下位ビットL
SBとして2 の重みをつけ、距離isの最も大きい光
(P7)を最上位ピッ)M2Rとして2 の重みをつけ
る。他の光(pi>にも同様に2i の重みをつける
。この重みづけは、LSBの光〔PO)についての距離
I!0を、単位距離として、6光(Pi)についての距
離/iを次式で表わされる距離とすることにより実現で
きる。In this way, as the distance/i becomes smaller, the optical fiber +
The power of light incident on 161 decreases monotonically. Therefore, the light (PO) with the smallest distance/i is set to the least significant bit L
A weight of 2 is assigned as SB, and a weight of 2 is assigned to the light with the largest distance is (P7) as the topmost beam (P7). Similarly, other lights (pi>) are given a weight of 2i.This weighting is based on the distance I! for the LSB light [PO]. This can be realized by setting distance/i for 6 lights (Pi) to a distance expressed by the following formula, where 0 is a unit distance.
l!1=2i、I!o0.、(2゜
たとえば距離I!0を20μm とした場合の各距離は
次の表のようになる。l! 1=2i,I! o0. , (2° For example, when distance I!0 is 20 μm, each distance is as shown in the table below.
以上のことにより、光(PO)をLSB、光(P7〕を
MSBとして8ビツト2進数で表わされる光(PO)〜
(P7)によるデジタル量が、レンズa勾を経て光ファ
イバ(]5に入射する光パワーというアナログ量に変換
されることが理解されるであろう。第5図は、2進数1
011O101を表わす光(P O)〜(P7)が入力
したときの光ファイバf161に入射する光信号波形を
示している。ここで1は光有、0は光無である。As a result of the above, light (PO) is expressed as an 8-bit binary number, with light (PO) as LSB and light (P7) as MSB.
It will be understood that the digital quantity expressed by (P7) is converted into an analog quantity of the optical power incident on the optical fiber (5) through the lens a.
It shows the waveform of an optical signal that enters the optical fiber f161 when the lights (PO) to (P7) representing 011O101 are input. Here, 1 means the presence of light and 0 means no light.
I D T +401から発生したSAWは時間の経過
とく。そこで、光(P7)が偏向されたのちの適当な時
点t3において、信号(Ql)の呂カを停止し、IDT
列■への直流電圧の即加を停止する08AWはその発生
を継続しても停止させてもどちらでもよい。すると光群
(PA)は破線で示すように再び直進し、レンズ(15
1を経て光ファイバ0ηに入射する。この直進する光群
(PA)もまたSAWとの間で第(1)式を満足する。The SAW generated from I D T +401 will continue over time. Therefore, at an appropriate time t3 after the light (P7) is deflected, the control of the signal (Ql) is stopped and the IDT
08AW, which immediately stops the application of DC voltage to the column (2), may be continued or stopped. Then, the light group (PA) travels straight again as shown by the broken line and hits the lens (15
1 and enters the optical fiber 0η. This straight traveling light group (PA) also satisfies equation (1) between it and the SAW.
そこで直進する光(PO)のSAWによる回折点からI
DTi4Qlがわに距11m1!0をとった点を(Al
とし、この点tAIとIDTi41の先端との間の距離
をl!dとする。そして、上述の時点13を、も3−*
0=ld/VP;>17/VS’fr:満足する時点
とする。I
The point where DTi4Ql took a distance of 11m1!0 is (Al
The distance between this point tAI and the tip of IDTi41 is l! Let it be d. Then, the above point 13 is also 3−*
0=ld/VP;>17/VS'fr: Satisfied point of time.
このことにより、破線で示す光(PO)〜(P7)は、
上述の場合と同様に、時点t3以降に順次SAWによっ
て回折されレンズ(151への入射光路からそれさせら
れる。したがって、時点t3以降にレンズ051を経て
光ファイバaηに入射する光は、レンズa勾を経て光フ
ァイバ叫に入射する光と全く同一波形となり、光群(P
A)は2度にわたって光DA変換されることになる。As a result, the light (PO) to (P7) indicated by the broken line is
Similarly to the above case, after time t3, the light is sequentially diffracted by the SAW and is diverted from the optical path of incidence on the lens (151).Therefore, after time t3, the light that passes through the lens 051 and enters the optical fiber aη has a slope of the lens a. The waveform becomes exactly the same as that of the light that enters the optical fiber through the optical fiber, and the light group (P
A) will be optically DA converted twice.
光群(PA)が時点LO以降に光導波層αaに入射して
いる場合には、時点to以前の光もまたレンズ(15)
を経て光ファイバu′?)に入射してしまうが、光導波
層G2上に適当な光スィッチを設けるか、光群(PA)
の入射タイミングをLOに一致させるか、または光ファ
イバ(171に光スィッチを設けることにより、時点t
3以降に光ファイバ(171に入射する光のみを取出す
ことは容易に可能である。If the light group (PA) is incident on the optical waveguide layer αa after time LO, the light before time to also enters the lens (15).
through the optical fiber u'? ), but either an appropriate optical switch is provided on the optical waveguide layer G2, or the optical group (PA)
By making the incident timing of LO coincide with the LO or by providing an optical switch in the optical fiber (171),
It is easily possible to extract only the light incident on the optical fiber (171) after 3.
この実施例は、1群の光デジタル信号を光DA変換しか
つ2群の光アナログ信号として取出して使用する場合(
ことくに好適である。たとえば、両光ファイバα61面
から取出された光アナログ信号を比較して、光DA変換
のチェックを?jなうことができる。In this embodiment, when one group of optical digital signals is optically DA converted and extracted and used as two groups of optical analog signals (
Especially suitable. For example, check the optical DA conversion by comparing the optical analog signals extracted from the α61 plane of both optical fibers. I can do something.
この実施例では、光信号(PO)〜(P7)を2進数に
よって重みうけしているが、光の入射
射位置に応じて任意の重みづけができるのは憔層
うまでもない。また、光導波層はL i N b O3
にTiを熱拡散することにより形成されているが、他の
音響光学材料および他の方法によって実現することもで
きる。In this embodiment, the optical signals (PO) to (P7) are weighted using binary numbers, but it goes without saying that arbitrary weighting can be performed depending on the incident position of the light. Moreover, the optical waveguide layer is L i N b O3
Although it is formed by thermally diffusing Ti, it can also be realized with other acousto-optic materials and other methods.
また上記実施例においては、第1番目の光DA変換にお
いて、距離10を重みづけのLSBに対応する距離とし
、かつIDT列団への直流電圧の印−加とIDT■)へ
の超音波信号の印加を同時に行なっているが、IDT列
夏の駆動を1D T IQIの駆動よりも若干遅らせる
ことにより、距離lOをより長く設定することができ、
この逆もまた可能である。Further, in the above embodiment, in the first optical DA conversion, the distance 10 is the distance corresponding to the weighted LSB, and the application of DC voltage to the IDT array and the ultrasonic signal to the IDT is applied at the same time, but by slightly delaying the driving of the IDT array compared to the driving of the 1D T IQI, the distance lO can be set longer.
The reverse is also possible.
第6図および第7図は他の実施例を示している。第6図
において、光導波層(1りには、光結合の
部03を介して、上述A光群(PA)に加えて、この光
群(PA)と同様に位置に応じて重みづけされかつ互い
に平行な光(P 10)〜(Pi7)から構成される光
群(P B)が、入射角を光群(PA)と20だけ異な
らせて、かつIDT列山上で光群(PA)と交叉するよ
うに入射されている。光DA変換された光は、光結合部
■を介して出射され、それぞれレンズ14υ(財)を経
て光検知器t4a taで受光される。各光検知器(4
2i、の出力電気信号は積分器ニニにょって積分される
。両検知器Ω2145は信号(Q2)によって制御され
、検知器−は信号(Q2)がHレベルにあるときに入射
する光を、検知器−は信号(Q2)がLレベルにあると
きに入射する光をそれぞれ検知する。6 and 7 show other embodiments. In FIG. 6, in addition to the above-mentioned light group A (PA), the optical waveguide layer (1) is weighted according to the position similarly to this light group (PA). A light group (PB) consisting of mutually parallel lights (P10) to (Pi7) has an incident angle different from that of the light group (PA) by 20, and the light group (PA) is on the IDT mountain range. The DA-converted light is emitted through the optical coupling part (2), and is received by the photodetectors t4a and ta through the lenses 14υ (Incorporated).Each photodetector (4
The output electrical signal of 2i is integrated by an integrator Nini. Both detectors Ω2145 are controlled by the signal (Q2), and the detector - receives light when the signal (Q2) is at the H level, and the detector - receives light when the signal (Q2) is at the L level. Detect each light.
タイミング制御回路四から出方される制御信号(Ql)
(Q2)は、第3図から第5図に示す実施例のものと異
なっている。第7図を参照して、両光群(P A)
(P B)が光導波層(12内に入力しているものとす
る。時点tQにおいて、IDT列(至)に直流電圧が、
IDT([に超音波信号がそれぞれ印加される。入射光
群(PA)(PR)はIDT列田によってそれぞれ2θ
偏同される。したがって、まず光群(PA)の6光がI
DTl401から発生したSAWによって順次偏向され
ることにより光DA変侠され、偏向されるまでの光が検
知器14Zによって検知される。そして、時点toから
l!d/vSの時間が経過し3
た時点−において信号(Q2)がHレベルからLレベル
に反転される。この時点でIDT側からのSAWの発生
は停止するが、時点tO〜L3の間において発生したS
AWはさらに伝搬していくので、このSAWによって続
いて光群(P B)が光DA変換され−その光が検知器
−によって検知される。Control signal (Ql) output from timing control circuit 4
(Q2) is different from the embodiments shown in FIGS. 3 to 5. Referring to Figure 7, both optical groups (PA)
(PB) is input into the optical waveguide layer (12). At time tQ, a DC voltage is applied to the IDT string (to),
Ultrasonic signals are applied to the IDT ([).The incident light group (PA) (PR) is
Be biased. Therefore, first, the six lights of the light group (PA) are I
The light DA is changed by being sequentially deflected by the SAW generated from the DTl 401, and the light until it is deflected is detected by the detector 14Z. And from time to l! At the time point 3 when the time d/vS has elapsed, the signal (Q2) is inverted from the H level to the L level. At this point, the generation of SAW from the IDT side stops, but the SAW generated between time tO and L3 is
As the AW propagates further, the light group (PB) is subsequently subjected to optical DA conversion by the SAW and the light is detected by a detector.
光群(P B)中のMSBの光(P 17)が偏向され
たのちの時点t4において、信号(Ql)がLレベルに
、信号(Q2)がHレベルに反転される。したがって、
時、(L4以降においてはIDT列ωには直流電圧は印
加されなくなるから、両光群(P A) (P B)
はIDT列圓によって偏向されることなく直進する。こ
のため、まず光群(PB)がIDT(401かう発生t
ルS A、桑
Wによって偏向されることに光DA変換され、検知器(
4りに受光される。時点t4から/ d /VSの時間
が経過した時点t5において信号(Q2)がLレベルに
反転されるが、既に発生し伝搬しているSAWによって
次に光群(P A)が光DA変換され、検知器−によっ
て検知される。At time t4 after the MSB light (P17) in the light group (PB) is deflected, the signal (Ql) is inverted to L level and the signal (Q2) is inverted to H level. therefore,
At the time, (after L4, no DC voltage is applied to the IDT string ω, so both light groups (P A) (P B)
travels straight without being deflected by the IDT array. For this reason, first the light group (PB) is IDT (401 occurrence t
The light is deflected by S A, Mulberry W, is converted into DA, and is detected by the detector (
The light is received four times. At time t5, when /d/VS has elapsed from time t4, the signal (Q2) is inverted to L level, but the light group (PA) is then optically DA converted by the SAW that has already been generated and propagated. , detected by a detector.
この実施例においては、−万の光群のSAWによる光D
A変換が終了するとただちに信号(Q2)がLレベルに
反転され、SAWの発生が停止されている。そして、こ
の既に発生かつ進行してい<SAWによって他方の光群
が光DA変換される。したがって、他方の光群の光DA
変換が終了したときには、両光群の光路上には既にSA
Wは存在しなくなっており、ただちに次の光DA変換に
移ることが可能であり、光りと
A変換の繰返し周期N短くすることができる。In this example, the light D by the SAW of -10,000 light groups is
Immediately after the A conversion is completed, the signal (Q2) is inverted to L level, and the generation of SAW is stopped. Then, the other light group is subjected to optical DA conversion by this <SAW that has already occurred and is progressing. Therefore, the light DA of the other light group
When the conversion is completed, there is already an SA on the optical path of both light groups.
Since W no longer exists, it is possible to immediately proceed to the next optical DA conversion, and the repetition period N of light and A conversion can be shortened.
第1図および第2図はこの発明の原理を示すためのもの
であって、第1図は光の偏向の様子)
をボす説明図、第2図は光が偏向されをタイミングを示
すタイム・チャート、第3図はこの発明の実施例を示す
ものであって、光DA変換装置の構成図、第4図は光D
A変換装置から出力される光信号を示すタイム・チャー
ト、第5図は光検知器の出力信号を不す波形図、第6図
は他の実施例を示す構成図、第7図は第6図に示す装置
の動作をボすタイム・チャートである。
flllal〜曽t4111@as I D TS(1
11*ss L i N b 03基板、(1z・・・
光導波層、(131(2)・・・ 光結合部、α滲[1
51(411(4416、、レンズ、161(171@
−光ファイバ、Ql @ * *〜(P7)(PIO)
〜(PI3)−−−光、(PA)(P B) ・・
・光群。
以 上
特許出願人 立石電機株式会社
、外4名Figures 1 and 2 are for illustrating the principle of this invention. Figure 1 is an explanatory diagram showing how the light is deflected, and Figure 2 is an explanatory diagram showing the timing at which the light is deflected.・Chart, FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of an optical DA converter, and FIG.
A time chart showing the optical signal output from the A conversion device, FIG. 5 is a waveform diagram showing the output signal of the photodetector, FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment, and FIG. 3 is a time chart illustrating the operation of the device shown in the figure. flllal~so t4111@as ID TS(1
11*ss L i N b 03 board, (1z...
Optical waveguide layer, (131(2)... optical coupling part, α leakage [1
51(411(4416,, lens, 161(171@
-Optical fiber, Ql @ * * ~ (P7) (PIO)
~(PI3)---Light, (PA) (PB)...
・Light group. Patent applicants: Tateishi Electric Co., Ltd., and 4 others
Claims (1)
平行に入射されがっ伝搬位置によって重みつけされた複
数の光の集合により構成される光群の光導波層における
伝搬光路を所定の2方向のいずれかに切換える光スオツ
チング手段、 切換えられた各光路上を云搬するそれぞれの光群の6光
を、順次回折させることによりその光路からそれさせる
弾性表面波を発生する弾性表面波発生器、および 光スイツチング手段の切換と弾性表面波の発生とのタイ
ミングを制御回路ヲ備え、切換えられた各光路上を云搬
する各光群によって表わされるデジタル量を、順次、上
記所定の光路を云搬して出射される光のパワーで表わさ
れるアナログ量に変換する光DA変換装置。 +21 それぞれ異なる入射方向の2つの光群か順次
光DA変換される、特許請求の範囲第(11項記載の光
DA変換装置。[Claims] +11 An optical waveguide layer formed of an acousto-optic material, a propagation optical path in the optical waveguide layer of a light group constituted by a set of a plurality of lights incident parallel to each other and weighted by the propagation position. an optical switching device that switches the optical path to one of two predetermined directions, and an elastic device that generates surface acoustic waves that sequentially diffract the six lights of the respective light groups traveling on each switched optical path, thereby deflecting the optical path from the optical path. A control circuit controls the timing of switching the surface wave generator and optical switching means and generation of surface acoustic waves, and sequentially controls the digital quantity represented by each light group transmitted on each switched optical path to the above-mentioned predetermined value. An optical DA converter that converts the light transmitted along the optical path of the light into an analog quantity expressed by the power of the emitted light. +21 An optical DA conversion device according to claim 11, wherein two light groups having different incident directions are sequentially subjected to optical DA conversion.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3016882A JPS58147718A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Optical digital-to-analog converting device |
US06/452,807 US4568911A (en) | 1981-12-29 | 1982-12-23 | Method and device for optical D-A conversion |
DE19823248539 DE3248539C2 (en) | 1981-12-29 | 1982-12-29 | Method and device for optical digital-to-analog conversion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3016882A JPS58147718A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Optical digital-to-analog converting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58147718A true JPS58147718A (en) | 1983-09-02 |
JPH0377498B2 JPH0377498B2 (en) | 1991-12-10 |
Family
ID=12296218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3016882A Granted JPS58147718A (en) | 1981-12-29 | 1982-02-25 | Optical digital-to-analog converting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58147718A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4755036A (en) * | 1985-02-07 | 1988-07-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for deflecting light beam |
US4765703A (en) * | 1985-08-05 | 1988-08-23 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical deflector |
US4792201A (en) * | 1986-04-09 | 1988-12-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical deflector device |
US4816912A (en) * | 1985-06-08 | 1989-03-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Laser-beam printer with improved optical deflector |
US4841311A (en) * | 1986-09-20 | 1989-06-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Laser beam printer with compactly arranged photosensitive element, laser beam emitting element and reflective element |
US4855986A (en) * | 1985-02-16 | 1989-08-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Data storage and readout optical head using a single substrate having an electrooptic converging portion for adjustment of the light beam focal point |
US4983499A (en) * | 1986-09-11 | 1991-01-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of forming waveguide lens having refractive index distribution |
-
1982
- 1982-02-25 JP JP3016882A patent/JPS58147718A/en active Granted
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US4983499A (en) * | 1986-09-11 | 1991-01-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of forming waveguide lens having refractive index distribution |
US4841311A (en) * | 1986-09-20 | 1989-06-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Laser beam printer with compactly arranged photosensitive element, laser beam emitting element and reflective element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0377498B2 (en) | 1991-12-10 |
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