JPS59164532A - 光ロジカル・オシレ−タ回路 - Google Patents
光ロジカル・オシレ−タ回路Info
- Publication number
- JPS59164532A JPS59164532A JP3855983A JP3855983A JPS59164532A JP S59164532 A JPS59164532 A JP S59164532A JP 3855983 A JP3855983 A JP 3855983A JP 3855983 A JP3855983 A JP 3855983A JP S59164532 A JPS59164532 A JP S59164532A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- output
- circuit
- light
- input
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
- G02F3/02—Optical bistable devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光パルス列を発生する光ロジカル・オシレ
ータ回路に関する。
ータ回路に関する。
従来、電気信号の論理演算を高速で行なうデバイスとし
ては、カレント・スイッチを基本ブロックとしたカレン
トモードロジックが知られており更には近年ＧａＡｓ
ＦＥＴやジョセフソン結合素子等を用いた超高速論理演
算デバイスの研究が進められている。
ては、カレント・スイッチを基本ブロックとしたカレン
トモードロジックが知られており更には近年ＧａＡｓ
ＦＥＴやジョセフソン結合素子等を用いた超高速論理演
算デバイスの研究が進められている。
しかしながら画像情報等の２次元的で大量なデータの高
速ディジタル情報処理を電気信号で行なうには演算速度
、消費電力等の面で限界がある。
速ディジタル情報処理を電気信号で行なうには演算速度
、消費電力等の面で限界がある。
このため高速で２次元並列の情報処理に親和性のある光
信号を光のままディジタル情報処理することのできる光
論理演算デバイスの実現が望まれている。そのような光
論理演算デバイスを使用スる光論理回路とくに光順序論
理回路を動作させる場合には、光論理レベルの光パルス
列が必要である。
信号を光のままディジタル情報処理することのできる光
論理演算デバイスの実現が望まれている。そのような光
論理演算デバイスを使用スる光論理回路とくに光順序論
理回路を動作させる場合には、光論理レベルの光パルス
列が必要である。
本発明の目的は、光論理レベルの光パルス列を発生する
光ロジカル・オシレータ回路を提供することにある。
光ロジカル・オシレータ回路を提供することにある。
本発明によれば、奇数個の光ＮＯＴ回路と、光増幅器と
光遅延素子？！−環状に縦属接続したことを特徴とする
元ロジカル・オシレータ回路が得られる。
光遅延素子？！−環状に縦属接続したことを特徴とする
元ロジカル・オシレータ回路が得られる。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例を示す図である。第１図におい
て本発明の実施例の光ロジカル・オシレータ回路は、光
ＮＯＴ回路１の出力を光導波路２によって入力に接続さ
れた光増幅器３と、この光増幅器３の出力を光導波路４
によって入力に接続され、２つの出力の一方を光導波路
７によって光ＮＯＴ回路の入力に接続し、もう１つの出
力を光導波路６によって光ロジカル・オシレータ回路の
出力として外部へ送出する光分岐器５を含む。
て本発明の実施例の光ロジカル・オシレータ回路は、光
ＮＯＴ回路１の出力を光導波路２によって入力に接続さ
れた光増幅器３と、この光増幅器３の出力を光導波路４
によって入力に接続され、２つの出力の一方を光導波路
７によって光ＮＯＴ回路の入力に接続し、もう１つの出
力を光導波路６によって光ロジカル・オシレータ回路の
出力として外部へ送出する光分岐器５を含む。
光ＮＯＴ回路１は、入力光のない状態を入力論理レベル
”Ｌ”、入力光が光量Ｐ？Ｈである状態を入力論理レベ
ルｗ Ｈｓ、出力光のない状態を出力論理レベル″Ｌ”
、出力光が光量Ｐ２Ｈである状態を出力論理レベル”Ｈ
”とすると、入力論理レベルがＬ′であると、出力論理
レベルはＨ”であり、入力論理レベルが”Ｈ″であると
、出力論理レベルは′Ｌ″である光論理回路である。
”Ｌ”、入力光が光量Ｐ？Ｈである状態を入力論理レベ
ルｗ Ｈｓ、出力光のない状態を出力論理レベル″Ｌ”
、出力光が光量Ｐ２Ｈである状態を出力論理レベル”Ｈ
”とすると、入力論理レベルがＬ′であると、出力論理
レベルはＨ”であり、入力論理レベルが”Ｈ″であると
、出力論理レベルは′Ｌ″である光論理回路である。
第２図は、第１図の本発明の実施例の動作を説明する為
の図である。第１図における光ＮＯＴ回路１の出力の光
量Ｐ、と、入力の光’Ｊｔ Ｐ ｙの時間変化を示して
いる。時刻ｔ１ で光ＮＯＴ回路１の出力の光量Ｐ２
が０からＰ２Ｈなったとすると光導波路２と光増幅器３
と光導波路４と、光分岐器５と、光導波路７の伝搬遅延
時間ｄ３後の時刻ｔ！で光ＮＯＴ回路ｌの入力の光’Ｍ
： Ｐ ’ｒは０からＰ７Ｈになる〇光増幅器３はＰ
ｖ、４＜ Ｐ ７ＭであるＰ２．ＩとＰ、）Ｉの差およ
び光分岐器５での損失を補償する働きをするもので、例
えば分布帰還レーザ（ＤＦＢレーザ）の反射部を取り除
いた構造により実現される。光ＮＯＴ回路１の入力に到
達した光量Ｐ７）１の入力によって光ＮＯＴ回路１の伝
搬遅延時間ｄ１ 後の時刻ｔ３ で光ＮＯＴ回路１の出
力の光量Ｐ２はＰ２Ｈから０になる。ｔ、から光導波路
２と光増幅器３と、光導波路４と、光分岐器５と、光導
波路７の伝搬遅延時間ｄ３ 後の時刻ｔ４ で光ＮＯＴ
回路１の入力の光量Ｐ７はＰ？□から０になる。ｔ４か
ら光ＮＯＴ回路１の伝搬遅延時間ｄ、後の時刻ｔ５ で
光ＮＯＴ回路１の出力の光量Ｐ、はＯからＰ２１１にな
る。ｔ、から光導波路２と光増幅器３と、光導波路４と
、光分岐器２と、光導波路７の伝搬遅延時間ｄ３後の時
刻ｔ６ で光ＮＯＴ回路１の入力の光ｉｔ Ｐ ｔは
”７Ｈから０になる。このくり返しによって光パルス列
は発生し続け、その同期は時刻ｔ１ と時刻ｔ、の時
間差である２（ｄ１＋ｄ、）である。これは環状に縦り
接続された光ＮＯＴ回路ｌ、光増幅器３、光分岐器５を
光信号が一巡するのに要する遅＠、ＦＩＦｆ間の２倍に
等しい、、伝搬遅延時間ｄの光遅廷素子と、光ＮＯＴ回
路１と、光増幅器３と、光分岐器５とを還状に接続すれ
ば、２（ｄ１＋ｄｓ十ｄ）の同期のパルスが発生する。
の図である。第１図における光ＮＯＴ回路１の出力の光
量Ｐ、と、入力の光’Ｊｔ Ｐ ｙの時間変化を示して
いる。時刻ｔ１ で光ＮＯＴ回路１の出力の光量Ｐ２
が０からＰ２Ｈなったとすると光導波路２と光増幅器３
と光導波路４と、光分岐器５と、光導波路７の伝搬遅延
時間ｄ３後の時刻ｔ！で光ＮＯＴ回路ｌの入力の光’Ｍ
： Ｐ ’ｒは０からＰ７Ｈになる〇光増幅器３はＰ
ｖ、４＜ Ｐ ７ＭであるＰ２．ＩとＰ、）Ｉの差およ
び光分岐器５での損失を補償する働きをするもので、例
えば分布帰還レーザ（ＤＦＢレーザ）の反射部を取り除
いた構造により実現される。光ＮＯＴ回路１の入力に到
達した光量Ｐ７）１の入力によって光ＮＯＴ回路１の伝
搬遅延時間ｄ１ 後の時刻ｔ３ で光ＮＯＴ回路１の出
力の光量Ｐ２はＰ２Ｈから０になる。ｔ、から光導波路
２と光増幅器３と、光導波路４と、光分岐器５と、光導
波路７の伝搬遅延時間ｄ３ 後の時刻ｔ４ で光ＮＯＴ
回路１の入力の光量Ｐ７はＰ？□から０になる。ｔ４か
ら光ＮＯＴ回路１の伝搬遅延時間ｄ、後の時刻ｔ５ で
光ＮＯＴ回路１の出力の光量Ｐ、はＯからＰ２１１にな
る。ｔ、から光導波路２と光増幅器３と、光導波路４と
、光分岐器２と、光導波路７の伝搬遅延時間ｄ３後の時
刻ｔ６ で光ＮＯＴ回路１の入力の光ｉｔ Ｐ ｔは
”７Ｈから０になる。このくり返しによって光パルス列
は発生し続け、その同期は時刻ｔ１ と時刻ｔ、の時
間差である２（ｄ１＋ｄ、）である。これは環状に縦り
接続された光ＮＯＴ回路ｌ、光増幅器３、光分岐器５を
光信号が一巡するのに要する遅＠、ＦＩＦｆ間の２倍に
等しい、、伝搬遅延時間ｄの光遅廷素子と、光ＮＯＴ回
路１と、光増幅器３と、光分岐器５とを還状に接続すれ
ば、２（ｄ１＋ｄｓ十ｄ）の同期のパルスが発生する。
まだ光分岐器５を使用せず、光増幅器３の出力と光ＮＯ
Ｔ回路１０入力を直接接続し光ＮＯＴ回路１あるいは光
増幅器３の出力面から直接出力光の一部を出力として取
り出すことも出来る。
Ｔ回路１０入力を直接接続し光ＮＯＴ回路１あるいは光
増幅器３の出力面から直接出力光の一部を出力として取
り出すことも出来る。
第３図は本発明の実施例における元ＮＯＴ回路１の一例
を示すものである、第３図によれば第１図に示した光Ｎ
ＯＴ回路１はフェブリベロー共振器の反射面３２および
３３の方向に接合面から出力光３４を発光しており、さ
らに接合面に出力光３４を横切る方向にコヒーレント入
力光３５が入射される半導体レーザ１によって構成され
る。入力光３５が入射されていない状態では、半導体レ
ーザ３１内の反転分布は一様であり半導体レザ３１はフ
ェブリーペロー共振器の共振による誘導放出が最大であ
る方向に出力光３４を発している。コヒーレント４入力
光３５が接合部の平面に出力光３４を横切る方向に入射
しこの入力光３５の強度Ｐｉｎが出力光３４の強度Ｐｏ
ｕｔ より大きい場合には、半導体レーザ３１内の反
転分布による光子が出力光３４の方向よりも入力光３５
の方向に強く誘導放出される。この結果出力光３４の方
向への発光に寄与する反転分布が減少し、出力光３４の
発光が停止する。
を示すものである、第３図によれば第１図に示した光Ｎ
ＯＴ回路１はフェブリベロー共振器の反射面３２および
３３の方向に接合面から出力光３４を発光しており、さ
らに接合面に出力光３４を横切る方向にコヒーレント入
力光３５が入射される半導体レーザ１によって構成され
る。入力光３５が入射されていない状態では、半導体レ
ーザ３１内の反転分布は一様であり半導体レザ３１はフ
ェブリーペロー共振器の共振による誘導放出が最大であ
る方向に出力光３４を発している。コヒーレント４入力
光３５が接合部の平面に出力光３４を横切る方向に入射
しこの入力光３５の強度Ｐｉｎが出力光３４の強度Ｐｏ
ｕｔ より大きい場合には、半導体レーザ３１内の反
転分布による光子が出力光３４の方向よりも入力光３５
の方向に強く誘導放出される。この結果出力光３４の方
向への発光に寄与する反転分布が減少し、出力光３４の
発光が停止する。
第４図は前記光ＮＯＴ回路の動作を説明する為の第３図
におけるＰｉｎとＰｏ（Ｉｔ の関係を示す図である
。第４図においてＰｉｎが０の場合Ｐ６ が出力され、
しきい値元童Ｐｔｈ以上の光量Ｐｈが入力式れるとＰｏ
ｅｔはＯとなる。したがってＰｉｎが光量Ｐｈである状
態を入力論理レベル゛Ｉ（”、Ｐｉｎが光量１０ で
ある状態を入力論理レベル”Ｌ”、Ｐｏｕｔが光ｉＰｂ
である状態を出力論理レベル“Ｈ”、Ｐｏ（ｚｔ
が光量０である状態を出力論理レベル″Ｌ″に対応させ
ることによって入力論理レベルと出力論理レベルが反転
しているＮＯＴ回路を実現している。
におけるＰｉｎとＰｏ（Ｉｔ の関係を示す図である
。第４図においてＰｉｎが０の場合Ｐ６ が出力され、
しきい値元童Ｐｔｈ以上の光量Ｐｈが入力式れるとＰｏ
ｅｔはＯとなる。したがってＰｉｎが光量Ｐｈである状
態を入力論理レベル゛Ｉ（”、Ｐｉｎが光量１０ で
ある状態を入力論理レベル”Ｌ”、Ｐｏｕｔが光ｉＰｂ
である状態を出力論理レベル“Ｈ”、Ｐｏ（ｚｔ
が光量０である状態を出力論理レベル″Ｌ″に対応させ
ることによって入力論理レベルと出力論理レベルが反転
しているＮＯＴ回路を実現している。
第３図における半導体レーザの注入光による発振停止の
現象については、文献ソビエトフィジックス・セミコン
タクタースゝゝ（Ｓｏｖｉｅｔ Ｐｈｙｓｉｃｓ−８ｅ
ｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）第３谷３号１９６９年９月
、３１４ページで＜メしく述べられている。
現象については、文献ソビエトフィジックス・セミコン
タクタースゝゝ（Ｓｏｖｉｅｔ Ｐｈｙｓｉｃｓ−８ｅ
ｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）第３谷３号１９６９年９月
、３１４ページで＜メしく述べられている。
以上に説明したように本発明によれば、光順序論理回路
を動作させるのに適した光パルス列を発生する元ロジカ
ル・オシレータが得られる。
を動作させるのに適した光パルス列を発生する元ロジカ
ル・オシレータが得られる。
第１図は、本発明の実施例を示す図、第２図は本発明の
実施例の動作を説明するためのタイムチャート、第３図
は、本発明の実施例における光ＮＯＴ回路ｌの具体例を
示す図、第４図は光ＮＯＴ回路１の特性を示す図である
。 図において１は光ＮＯＴ回路、２，４，７．６は光導波
路、３は光増幅器、５は光分岐器、３１は半導体レーザ
、３４け半導体レーザ３１の入力光、３５は半導体レー
ザ３１の出力光をそれぞれあられす。 ギ １ 図 １２３４５ 、！； ギ ２ 図 ｔ、ｔ２ｔ３ｔ４ｔ５ｔ６→ｔ ｏｕｔ ｏｕｔ ｉｎ
実施例の動作を説明するためのタイムチャート、第３図
は、本発明の実施例における光ＮＯＴ回路ｌの具体例を
示す図、第４図は光ＮＯＴ回路１の特性を示す図である
。 図において１は光ＮＯＴ回路、２，４，７．６は光導波
路、３は光増幅器、５は光分岐器、３１は半導体レーザ
、３４け半導体レーザ３１の入力光、３５は半導体レー
ザ３１の出力光をそれぞれあられす。 ギ １ 図 １２３４５ 、！； ギ ２ 図 ｔ、ｔ２ｔ３ｔ４ｔ５ｔ６→ｔ ｏｕｔ ｏｕｔ ｉｎ
Claims (1)
- 奇数個の光ＮＯＴ回路と、光増幅器と、光遅廷素子とを
環状に縦属接続したことを特徴とする光ｐジカル・オシ
レータ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3855983A JPS59164532A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光ロジカル・オシレ−タ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3855983A JPS59164532A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光ロジカル・オシレ−タ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164532A true JPS59164532A (ja) | 1984-09-17 |
Family
ID=12528649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3855983A Pending JPS59164532A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 光ロジカル・オシレ−タ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03100532A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-25 | Fujitsu Ltd | 光インバータ装置 |
| EP1035428A3 (en) * | 1999-03-02 | 2005-07-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical logic device and optical memory device |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3855983A patent/JPS59164532A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03100532A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-25 | Fujitsu Ltd | 光インバータ装置 |
| EP1035428A3 (en) * | 1999-03-02 | 2005-07-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical logic device and optical memory device |
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