JPS59164534A - 光双安定素子 - Google Patents

光双安定素子

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Publication number
JPS59164534A
JPS59164534A JP3886983A JP3886983A JPS59164534A JP S59164534 A JPS59164534 A JP S59164534A JP 3886983 A JP3886983 A JP 3886983A JP 3886983 A JP3886983 A JP 3886983A JP S59164534 A JPS59164534 A JP S59164534A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
photoconductive effect
substrate
output
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
Application number
JP3886983A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Tada
多田　紘二
Miki Kuhara
美樹 工原
Masami Tatsumi
雅美 龍見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP3886983A priority Critical patent/JPS59164534A/ja
Publication of JPS59164534A publication Critical patent/JPS59164534A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光集積回路に適した光双安定素子に関するも
のである。
光双安定素子は、従来の電気回路における双安定素子と
同様に光に対して双安定状態を示すものであり、光集積
回路を用いて高速論理演算を行う上で必要不可欠のもの
である。このような光双安定素子としては、ファプリー
ペロー共振器内に特殊な光吸収材料を挿入したものもあ
るが、これは光集積回路としては使用できないものであ
る。
光集積回路として可能性の高いものは図１に示すような
誘電体光導波路と半導体光検出器を組み合わせたハイブ
リッド型素子である。以下にその動作を説明する。１は
Ｌｉ　Ｎｂ　Ｏ８，Ｌｉ　Ｔａ　０３　　などの電気光
学効果を有する誘電体単結晶基板であり２はその表面層
にＴｉ拡散などの方法によって形成された光導波路であ
り、ここでは方向性結合器を成しており、たとえば電極
３と４の間に電圧を印加すると入射光５が出射光６とな
って有限の光出力を得るように設定することができる。
従ってこのようにして得られた光出力を半導体光検出器
７で検出し、その出力を増幅器８で増幅して電極３と４
の間に、さらに高い電圧が印加されるようにしておくと
、あるしきい値を越える光入力があると、光出力は急瞬
に飽和状態となる。逆に光入力が減少しはじめると電極
３と４の間の印加電圧も減少し、光出力は急瞬に減少し
てしまう。すなわち、光双安定素子の動作が行われる。
しかるに、図１の構成はＬ　ｉＮｂ　ＯｓやＬｉ　Ｔａ
　０３が光検出の機能を有しないため、必ずＳｉ、Ｇｅ
。
Ｇａ　Ａｓ系等の半導体の光検出器７を必要とするので
モノリシックな光集積回路化は不可能である。
本発明は、このような欠点を無くしたモノリシックな光
集積回路による光双安定素子を提供するものである。
本発明は、光双安定素子の材料として、電気光学効果の
みならず光検出機能を持たせるための顕著な光伝導効果
をも有する。Ｂｉ　、　Ｓｉ　Ｏ８゜（以下ＢＳＯと略
記する）若しくはＢ＋　１２　Ｇｅ　０２０　（以下Ｂ
ＧＯと略記する）結晶を用いるものであり、ＢＳＯ若し
くはＢＧＯの光伝導効果と屈折率が特定のドーパントの
添加により制御されるという性質を利用するものである
。ＢＳＯ若しくはＢＧＯへのドーパントとしては、屈折
率を基板より高めかつ光伝導効果を有する光伝導層の作
製の目的にはＴｉ　　があり、屈折率を基板より高めか
つ光伝導効果を無くした光伝導層の作製の目的にはＧａ
　Ｃａ　　がある。
以下図に従って本発明の詳細な説明する。第２図で９は
ＢＳＯもしくはＢＧＯの基板であり、１０はＳｌ　に対
して１〜ｌＯモル％のＧａ、Ｃａを添加することによっ
て屈折率を基板より高め、かつ光伝導効果を無くした光
導波層より成る光導波路であり、図１と同様に方向性結
合器を成している。
このような導波路は、液相エピタキシャル法や熱拡散法
等の通常の手段で容易に得られるものである。１１．１
２は電極であって、ＢＳＯ若しくはＢＧＯに対してＡｕ
、ＡＩ　　等を蒸着することによって得られるものであ
る。
１８は光出力の１部を光検出部１４に導くための導波層
であり、やはりＧａ　とＣａを添加しである。
この導波路によって導ひかれた光は電源１５と接続され
た電極１７と、方向性結合部の電極１２と接続されてい
る電極１６との間にある光検出部１４へ達する。この光
検出＠１４は、たとえばＴｉを添加することによって、
基板より高屈折率で、かつ光伝導効果を有する光導波層
として実現できる。
電極１６．１７も、電極１１．１２と同様Ａｕ、Ａｊ＋
等を蒸着しである。
このような構成において光入力５が導波路ｌＯに入射す
ると出射光６に比例した光が導波路１３によって光検出
部１７に導ひかれるため、この部分の電極間の抵抗が低
下し、電圧が電極１１−１２の間に印加されるため、さ
らに光方向性結合部からの光出力が増大し、光出力は急
瞬にオン状態となる。光入力が減少した場合は上と全く
逆の動作で急瞬にオフ状態となる。すなわち光双安定素
子が可能となる。
以上述べた如く、本発明によれば、電気光学効果に加え
て光伝導効果をも有するＢＳＯ若しくはＢＧＯを基板と
して光双安定素子を作ることが可能となりモノリシック
な光集積回路化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
図１は従来の光双安定素子を示す為の図であり図２は本
発明の光双安定素子を示す為の図である。 １・・・・・・・・・光導波路用基板 ２・・・・・・・・・光導波路 ８．４・・・電　　　　極 ５・・・・・・・・・入　力　光 ６・・・・・・・・・出　入　光 ７・・・・・・・・・光検　出　器 ８・・・・・・・・・増　幅　器 ９・・・・・・・・・　Ｂ５０１もしくはＢＧＯ基板ｌ
Ｏ・・・・・・・・・光導波路 １１．１２，１６．１７・・・電　極 １３・・・・・・・・・光導波路 １４・・・・・・・・・光検　出　部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ビスマスシリコンオキサイド（Ｂｉ工、Ｓｉｎ、
    。）もしくはビスマスゲルマニウムオキサイド（Ｂｔｚ
    ｚＧｅＯ２ｏ）を基板とし、その上に光伝導効果をほと
    んど示さないＢ１１２Ｓｉ０２ｏ著しくはＢ１１２Ｇｅ
    ０２゜より成る導波路を形成して光方向性結合器とし、
    この光方向性結合器の出力光の一部を光導波路によって
    取り出して、基板上に形成した光伝導効果を有する先導
    波層に導ひき、この光導波層の抵抗値８の変化を検出す
    る電極と光方向性結合器の電極と電源とを直列に接続し
    て成ることを特徴とする光双安定素子。
  2. （２）前記光伝導効果をほとんど示さないＢｉ、Ｓｉｏ
    ｇｏ若しくはＢ１゜、Ｇｅ　０２０　より導波路を形成
    するためにＧａ　、　Ｃａ　を添加することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の光双安定素子。
  3. （３）前記光伝導効果を有する光導波層を形成するため
    にＴｉ　　を添加することを特徴と、、する特許請求の
    範囲第１項記載の光双安定素子。
JP3886983A 1983-03-08 1983-03-08 光双安定素子 Pending JPS59164534A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61241736A (ja) * 1985-04-19 1986-10-28 Omron Tateisi Electronics Co 基板に形成された光電変換装置
JPS6326469A (ja) * 1986-07-09 1988-02-04 フィッシャー　コントロールズ　インターナショナル　インコーポレイテッド 弁シ−ル装着方法及び装置
CN103526294A (zh) * 2013-10-16 2014-01-22 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种具有中红外宽带发光性能的晶体材料及其制备方法
CN115612995A (zh) * 2022-09-15 2023-01-17 广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心) 一种氧化铋薄膜制备方法及可重构光电逻辑门

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CN103526294A (zh) * 2013-10-16 2014-01-22 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种具有中红外宽带发光性能的晶体材料及其制备方法
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