JPS617740A - 光スイツチ回路 - Google Patents
光スイツチ回路Info
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- JPS617740A JPS617740A JP59128720A JP12872084A JPS617740A JP S617740 A JPS617740 A JP S617740A JP 59128720 A JP59128720 A JP 59128720A JP 12872084 A JP12872084 A JP 12872084A JP S617740 A JPS617740 A JP S617740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- switch
- light
- switching circuit
- 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
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- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (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】
（産業上の利用分野）
本発明は多チャンネルの光伝送路間の接続を任意に切換
える元スイッチ回路に関するものである。
える元スイッチ回路に関するものである。
（従来技術とその問題点）
近年の光通信システムの本格的な実用化に伴い、従来に
ない新しい機能やサービスを提供するシステムが考えら
れてきている。そのようなシステムで必要キされるデバ
イスとして多数の光伝送路の接続を高速に切換える光ス
イッチ回路があげられる。このような光スイッチ回路と
しては、従来プリズム、レンズ若しくは元伝送路自体を
移動させるいわゆる機械式のものが広く用いられている
が、スイッチング速度の高速性、動作の信頼性、多チャ
ンネル化等の要素を考えると非機械式かつ集積化が可能
なスイッチ回路が今後主流となると考えられる。そのよ
うな光スイッチ回路の１つとして、光分岐−光ゲート型
スイッチ回路と呼ばれるものが知られている。この光分
岐−元ゲート型スイッチ回路の構成及び動作について説
明する。
ない新しい機能やサービスを提供するシステムが考えら
れてきている。そのようなシステムで必要キされるデバ
イスとして多数の光伝送路の接続を高速に切換える光ス
イッチ回路があげられる。このような光スイッチ回路と
しては、従来プリズム、レンズ若しくは元伝送路自体を
移動させるいわゆる機械式のものが広く用いられている
が、スイッチング速度の高速性、動作の信頼性、多チャ
ンネル化等の要素を考えると非機械式かつ集積化が可能
なスイッチ回路が今後主流となると考えられる。そのよ
うな光スイッチ回路の１つとして、光分岐−光ゲート型
スイッチ回路と呼ばれるものが知られている。この光分
岐−元ゲート型スイッチ回路の構成及び動作について説
明する。
第１＠は光分岐−光ゲート型スイッチ回路の動作につい
て説明するための図である。ここでは簡単のために２人
力、２出力の場合につき示した。
て説明するための図である。ここでは簡単のために２人
力、２出力の場合につき示した。
２本の入力光伝送路３ａ、３ｂにより伝送された元信号
はそれぞれ光分岐２１ａ、２１ｂにより分岐され光分岐
２１ａからの光信号は元ゲートスイッチ２２ａ。
はそれぞれ光分岐２１ａ、２１ｂにより分岐され光分岐
２１ａからの光信号は元ゲートスイッチ２２ａ。
２２ｂに、光分岐２．１ ｂからの光信号は光ゲートス
イッチ２２ｃ、２２ｄにそれぞれ入る。にで光ゲートス
イッチと呼ぶのは制御信号に応じ、光信号の通過をＯＮ
、ＯＦＦする元変調器型のスイッチである。元ゲート
スイッチがＯＮ、因態ならば光信号はそのまま通過し、
ＯＦＦ状態ならば光信号は元ゲートスイッチを通過せず
そこで止まる。出力用導波路は合波導波路（第１図参照
）となっており、元ゲートスイッチ２２ａ又は２２ｃを
通過した元信号路２３ｂを通り出力光２４ｂとなる。こ
こで例として入力元伝送路３ａからの元信号が光出力２
４ｂへ、入力光伝送路３ｂからの光信号が光出力２４ａ
へ出力される場合の接続について考える。上述の接続が
得られるためには光ゲートスイッチを２２ａ−ＯＦＦ。
イッチ２２ｃ、２２ｄにそれぞれ入る。にで光ゲートス
イッチと呼ぶのは制御信号に応じ、光信号の通過をＯＮ
、ＯＦＦする元変調器型のスイッチである。元ゲート
スイッチがＯＮ、因態ならば光信号はそのまま通過し、
ＯＦＦ状態ならば光信号は元ゲートスイッチを通過せず
そこで止まる。出力用導波路は合波導波路（第１図参照
）となっており、元ゲートスイッチ２２ａ又は２２ｃを
通過した元信号路２３ｂを通り出力光２４ｂとなる。こ
こで例として入力元伝送路３ａからの元信号が光出力２
４ｂへ、入力光伝送路３ｂからの光信号が光出力２４ａ
へ出力される場合の接続について考える。上述の接続が
得られるためには光ゲートスイッチを２２ａ−ＯＦＦ。
２２ｂ”ＯＮ 、２２ｃｍ０Ｎ 、２２ｄ−ＯＦ”Ｆ
の状態にしておけばよい。この状態では光伝送路３ａか
らの光信号は光分岐２１ ａにより分岐されるが、光ゲ
ートスイッチ２２ａに入った光信号はそれがＯＦＦ状態
であるためにそこを通過せす、ＯＮ状態である光ゲート
スイッチ２２ｂに入った光信号のみが通過し出力用導波
路２３ｂを経て光出力２４ｂとして出力される。出力用
導波路２３１）は光ゲートスイッチ２２ｄとも接続して
いるが光ゲートスイッチ２２ｄはＯＦＦ状態であるため
に入力光伝送路３ｂからの光信号は出力用導波路２３ｂ
へは出力されず、光出力２４ｂへは入力光伝送路３ａか
らの信号のみが出力される。一方入力光伝送路３ｂから
の元信号は光分岐２１ｂにより分岐され、ＯＮ状態であ
る光ゲートスイッチ２２ｃの万に分岐した元信号のみが
通過し、出力用光導波路２３ａを通って光出力２４ａと
して出力される。また、入力光伝送路３ａからの光信号
を光出力２４ａへ、入力光伝送路３ｂからの光信号を光
出力２４ｂへ出力したい場合はそれぞれの元ゲートスイ
ッチを２２ａ−ＯＮ 、２２ｂ−ＯＦＦ 、 ２２ｃｍ
０ＦＦ、２２ｄ−ＯＮの状態にしておけばよい。
の状態にしておけばよい。この状態では光伝送路３ａか
らの光信号は光分岐２１ ａにより分岐されるが、光ゲ
ートスイッチ２２ａに入った光信号はそれがＯＦＦ状態
であるためにそこを通過せす、ＯＮ状態である光ゲート
スイッチ２２ｂに入った光信号のみが通過し出力用導波
路２３ｂを経て光出力２４ｂとして出力される。出力用
導波路２３１）は光ゲートスイッチ２２ｄとも接続して
いるが光ゲートスイッチ２２ｄはＯＦＦ状態であるため
に入力光伝送路３ｂからの光信号は出力用導波路２３ｂ
へは出力されず、光出力２４ｂへは入力光伝送路３ａか
らの信号のみが出力される。一方入力光伝送路３ｂから
の元信号は光分岐２１ｂにより分岐され、ＯＮ状態であ
る光ゲートスイッチ２２ｃの万に分岐した元信号のみが
通過し、出力用光導波路２３ａを通って光出力２４ａと
して出力される。また、入力光伝送路３ａからの光信号
を光出力２４ａへ、入力光伝送路３ｂからの光信号を光
出力２４ｂへ出力したい場合はそれぞれの元ゲートスイ
ッチを２２ａ−ＯＮ 、２２ｂ−ＯＦＦ 、 ２２ｃｍ
０ＦＦ、２２ｄ−ＯＮの状態にしておけばよい。
以上のように光ゲートスイッチ２２ａ 、 ２２ｂ 、
２２ｃ 。
２２ｃ 。
２２ｄの０Ｎ−ＯＦＦを切り換えることによって入力元
伝送路３ａ、３ｂからの元信号と光出力２４ａ。
伝送路３ａ、３ｂからの元信号と光出力２４ａ。
２４ｂの切り換えか実現できる。またそれぞれの元ゲー
トスイッチを２２ａ−ＯＮ 、２２ｂ−ＯＮ 、２２ｃ
ｍ ＯＦ Ｆ 、 ２２ ｄ−ＯＢ’ Ｆの状態にして
おくと入力元伝送路３ｂからの光・信号は出力されず、
入力光伝送路３ａからの元信号が２つの光出力２４ａ、
２４ｂに出力される。このように、この構成では光信号
、の接続の切り換え以外にも元信号を分配するという機
能をもつ。この光スィッチの構造では光信号且 を光のままで切り換えるため、光信号を−メ篤気信号に
変換した後スイッチングを行なう方法に比べ、伝送信号
の帯域、質を劣化させることがなく、電磁誘導、クロス
トークの問題がないという利点がある。更に通常の導波
型の光路を切換える型のスイッチ（例として電気光学効
果を利用した方向性結合器型光スイッチ等がある。）に
比べ元ゲート・スイッチは小型化が可能なため多チャン
ネル化に適している。このように光分岐−光ゲート型ス
イッチは原理的には非常に優れた光スィッチたと考えら
れる。しかしながらこの型の光スィッチには次に述べる
ような問題点があった。光分岐−光ゲート型スイッチで
は光ゲート・スイッチからの出力光を合波するため、（
ＪＦ’Ｆ状態の元ゲート・スイッチにより消光しきらな
かった信号光に対しクロストーク成分として混入する。
トスイッチを２２ａ−ＯＮ 、２２ｂ−ＯＮ 、２２ｃ
ｍ ＯＦ Ｆ 、 ２２ ｄ−ＯＢ’ Ｆの状態にして
おくと入力元伝送路３ｂからの光・信号は出力されず、
入力光伝送路３ａからの元信号が２つの光出力２４ａ、
２４ｂに出力される。このように、この構成では光信号
、の接続の切り換え以外にも元信号を分配するという機
能をもつ。この光スィッチの構造では光信号且 を光のままで切り換えるため、光信号を−メ篤気信号に
変換した後スイッチングを行なう方法に比べ、伝送信号
の帯域、質を劣化させることがなく、電磁誘導、クロス
トークの問題がないという利点がある。更に通常の導波
型の光路を切換える型のスイッチ（例として電気光学効
果を利用した方向性結合器型光スイッチ等がある。）に
比べ元ゲート・スイッチは小型化が可能なため多チャン
ネル化に適している。このように光分岐−光ゲート型ス
イッチは原理的には非常に優れた光スィッチたと考えら
れる。しかしながらこの型の光スィッチには次に述べる
ような問題点があった。光分岐−光ゲート型スイッチで
は光ゲート・スイッチからの出力光を合波するため、（
ＪＦ’Ｆ状態の元ゲート・スイッチにより消光しきらな
かった信号光に対しクロストーク成分として混入する。
この効果は多チャンネル化に従い大きくなる。従って元
ゲート・スイッチとしては、小型、高速等の要求以上に
、大きな消光比か求められることになる。従来光ゲート
・スイッチとしては、■）電気光学効果を利用したちの
２）フランツ・ケルディン−効果１１１用したもの、３
）液晶を用いたもの（散乱効果者しくは電気光学効果利
用）４）半導体へのキャリア注入により利得、損失を変
調するものなどがら 考えられていた。これガのうち１）〜３）では実験的に
得られている消光比は２０〜３０ｄＢ程度で充分なもの
ではない。４）のうち半導体レーザへの電流注入を制御
するいわゆる半導体レーザ・スイッチでは消光比６０〜
７０ ｄ Ｂが得られているが半導体レーザの利得機構
を利用するための入射光のモード、波長により特性が左
右されるという問題がある。
ゲート・スイッチとしては、小型、高速等の要求以上に
、大きな消光比か求められることになる。従来光ゲート
・スイッチとしては、■）電気光学効果を利用したちの
２）フランツ・ケルディン−効果１１１用したもの、３
）液晶を用いたもの（散乱効果者しくは電気光学効果利
用）４）半導体へのキャリア注入により利得、損失を変
調するものなどがら 考えられていた。これガのうち１）〜３）では実験的に
得られている消光比は２０〜３０ｄＢ程度で充分なもの
ではない。４）のうち半導体レーザへの電流注入を制御
するいわゆる半導体レーザ・スイッチでは消光比６０〜
７０ ｄ Ｂが得られているが半導体レーザの利得機構
を利用するための入射光のモード、波長により特性が左
右されるという問題がある。
また利得が飽和し易く、出力光の波形歪が太きいという
問題もあった。このように従来は光ゲート・スイッチと
して充分なものが得られなかったため光分岐−９光ゲ一
ト型スイッチ回路の優れた特徴が生かされていなかった
。
問題もあった。このように従来は光ゲート・スイッチと
して充分なものが得られなかったため光分岐−９光ゲ一
ト型スイッチ回路の優れた特徴が生かされていなかった
。
（発明の目的）
本発明の目的は上述したような光分岐−光ゲート型スイ
ッチ回路の欠点を除去し、小型かつ集積化に適し、低ク
ロストークで広帯域信号を高速に切換えることが出来、
かつ入射光のモード、波長に大きな制限なく、出力光の
波形歪も小さい多チヤンネル用光スイッチ回路を提供す
ることｔこある。
ッチ回路の欠点を除去し、小型かつ集積化に適し、低ク
ロストークで広帯域信号を高速に切換えることが出来、
かつ入射光のモード、波長に大きな制限なく、出力光の
波形歪も小さい多チヤンネル用光スイッチ回路を提供す
ることｔこある。
（発明の構成）
本発明によれはひとつの入力端から入った光をｍ（〉２
）本の光に分岐するｎ（〉１）個の光分岐と前記光分岐
の各々の分岐先に光学的に継続接続され、ＯＮ状態では
光を通し、ＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイ
ッチき、各々の前記スイッチに継続接続された出力用導
波路とからなる光スィッチζこ於て、前記ＯＮ状態では
光を通しＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイッ
チを、微分利得特性を有する半導体レーザにより構成し
たことを特徴とする元スイッチ回路が得られる。
）本の光に分岐するｎ（〉１）個の光分岐と前記光分岐
の各々の分岐先に光学的に継続接続され、ＯＮ状態では
光を通し、ＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイ
ッチき、各々の前記スイッチに継続接続された出力用導
波路とからなる光スィッチζこ於て、前記ＯＮ状態では
光を通しＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイッ
チを、微分利得特性を有する半導体レーザにより構成し
たことを特徴とする元スイッチ回路が得られる。
（発明の作用・原理）
本発明は上述の構成をとることにより従来技術の問題点
を解決した。第２図は本発明に於て、ＯＮ状態では光を
通し、ＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイッチ
（元ゲート・スイッチ）として用いる微分利得特性を有
する半導体レーザの断面図を示すものである１１３造は
通常用いられる電流注入形の半導体レーザとほぼ同じで
ありＧａＡ／Ａｓ／ＧａＡｓや１ ｐＧａＡｓ Ｐ／Ｉ
ｎ Ｐを材料とするダブルへテロ接合構造のレーザであ
る。但し、！極が一様ではなく、一部ｔこ電流の注入さ
れない部分が存在していることが通常の半導体レーザと
は異なっている。。
を解決した。第２図は本発明に於て、ＯＮ状態では光を
通し、ＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイッチ
（元ゲート・スイッチ）として用いる微分利得特性を有
する半導体レーザの断面図を示すものである１１３造は
通常用いられる電流注入形の半導体レーザとほぼ同じで
ありＧａＡ／Ａｓ／ＧａＡｓや１ ｐＧａＡｓ Ｐ／Ｉ
ｎ Ｐを材料とするダブルへテロ接合構造のレーザであ
る。但し、！極が一様ではなく、一部ｔこ電流の注入さ
れない部分が存在していることが通常の半導体レーザと
は異なっている。。
第２図（ａ）では通常の半導体レーザの電極を共振器方
向に２分割し１、電極間に電流非注入領域を設けた構造
を示した。上記電流の非注入領域は可飽和吸収体として
働くので第２図（ａ２の構造では２つの！極への注入電
流を適当に選ぶことにより注入電流対光出力特性に双安
定特性や歳分利得特性を持たせることができる。ここで
は一方の電極１への注入電流を１０ に固定した際に微
分利得特性が得られるものとする。このような＃導体レ
ーザではもう一万の電極２への注入電流ｉを適当に選ぶ
ことによって外部からの住人光に対する出射光の特性に
も微分利得特性を持たせるＣとができる。
向に２分割し１、電極間に電流非注入領域を設けた構造
を示した。上記電流の非注入領域は可飽和吸収体として
働くので第２図（ａ２の構造では２つの！極への注入電
流を適当に選ぶことにより注入電流対光出力特性に双安
定特性や歳分利得特性を持たせることができる。ここで
は一方の電極１への注入電流を１０ に固定した際に微
分利得特性が得られるものとする。このような＃導体レ
ーザではもう一万の電極２への注入電流ｉを適当に選ぶ
ことによって外部からの住人光に対する出射光の特性に
も微分利得特性を持たせるＣとができる。
に
（このような半導体レーザの詳細Ｉ雑誌エレクトロニク
スーレターズ（ＥＡ！ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ）第１７巻７４１ページと昭和５７年度電子通信
学会元・電波部門全国大会講演論文集 分冊２．論文番
号２７２に述べられでいる。）第２図〜ｌ 、 （ｃ）
はこのような半導体レーザの動作を説明するための図で
ある。Φ）は元入力のない時の！４１２への注入電流ｉ
と光出力Ｐｏｕｔの関係゛を示して２す、（Ｃ）は注入
電流ｉをしきい値ｉｔｈ よりも小さな値ｉｂ にバ
イアスした際の光入力Ｐｉｎ−光出力Ｐｏｕｔの関係を
示している。（電極１への注入電流は！。に固定。）こ
れかられかるようζζ注入電電流をしきい値ｉｔｈ よ
りも小さな値にバイアスしたこのような半導体レーザは
非線形な微分利得を有する光アンプとして働く。つ才り
、パノシス状の光入力信号に対してはパルス整形機能付
の光アンプとして働く訳である。しかも、その動作はバ
イアス電流の大きさにより制御することができる。従っ
て注入電流値をしきい値付近にバイアスすればパルス整
形機能付の元アンプきして働き、注入電流値をしきい値
より充分小さくすれば光入力に対応した光出力は得られ
ないことになり、これをその菫ま大きな消光比を有する
光ゲート・スイッチとして柑いることができる。その上
、先にも述べたようにこの微分利得半導体レーザによる
元ゲートスイッチではＯＮ状態では光出力の整形機能を
有し、入力の光の波長、モードによらず動作するという
利点がある。（波長については発振波長に比べ短波長の
光であればよい。）また動作の原理はほぼ通常の半導体
レーザと同じであるからＯＮ１０ＦＦ切換の速度、伝送
する光信号の速度は非常に高速なものが期待できる。従
ってこのような光ゲート・スイッチを用いることにより
小型かつ集積化に適し、低クロスト−りで広帯域信号を
高速に切換えることができ、かつ、入射光のモード、波
長に大きな制限なく出力光の波形歪も小さい多チヤンネ
ル用光スイッチ回路が得られる。
スーレターズ（ＥＡ！ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ ）第１７巻７４１ページと昭和５７年度電子通信
学会元・電波部門全国大会講演論文集 分冊２．論文番
号２７２に述べられでいる。）第２図〜ｌ 、 （ｃ）
はこのような半導体レーザの動作を説明するための図で
ある。Φ）は元入力のない時の！４１２への注入電流ｉ
と光出力Ｐｏｕｔの関係゛を示して２す、（Ｃ）は注入
電流ｉをしきい値ｉｔｈ よりも小さな値ｉｂ にバ
イアスした際の光入力Ｐｉｎ−光出力Ｐｏｕｔの関係を
示している。（電極１への注入電流は！。に固定。）こ
れかられかるようζζ注入電電流をしきい値ｉｔｈ よ
りも小さな値にバイアスしたこのような半導体レーザは
非線形な微分利得を有する光アンプとして働く。つ才り
、パノシス状の光入力信号に対してはパルス整形機能付
の光アンプとして働く訳である。しかも、その動作はバ
イアス電流の大きさにより制御することができる。従っ
て注入電流値をしきい値付近にバイアスすればパルス整
形機能付の元アンプきして働き、注入電流値をしきい値
より充分小さくすれば光入力に対応した光出力は得られ
ないことになり、これをその菫ま大きな消光比を有する
光ゲート・スイッチとして柑いることができる。その上
、先にも述べたようにこの微分利得半導体レーザによる
元ゲートスイッチではＯＮ状態では光出力の整形機能を
有し、入力の光の波長、モードによらず動作するという
利点がある。（波長については発振波長に比べ短波長の
光であればよい。）また動作の原理はほぼ通常の半導体
レーザと同じであるからＯＮ１０ＦＦ切換の速度、伝送
する光信号の速度は非常に高速なものが期待できる。従
ってこのような光ゲート・スイッチを用いることにより
小型かつ集積化に適し、低クロスト−りで広帯域信号を
高速に切換えることができ、かつ、入射光のモード、波
長に大きな制限なく出力光の波形歪も小さい多チヤンネ
ル用光スイッチ回路が得られる。
（実施例）
以下本発明による光スイッチ回路の実施例について図面
を参照して詳細に説明する。第３図は本発明による元ス
イッチ回路の一実施例を示すものである。ここでも簡単
のために２人力、２出力の場合について示した。入力光
伝送路３ａ、３ｂからの光信号はそれぞれ光分岐の役割
をはたすファイバを融着したスターカプラ４１．ａ、４
１ｂに結合されそれぞれ２つづつ合計４つの光に分岐さ
れる。
を参照して詳細に説明する。第３図は本発明による元ス
イッチ回路の一実施例を示すものである。ここでも簡単
のために２人力、２出力の場合について示した。入力光
伝送路３ａ、３ｂからの光信号はそれぞれ光分岐の役割
をはたすファイバを融着したスターカプラ４１．ａ、４
１ｂに結合されそれぞれ２つづつ合計４つの光に分岐さ
れる。
スター・カプラ４１８からの２つの光信号は光ゲート・
スイッチ４２ａ、４２ｂに入力され、スター・カプラ４
］、 ｂからの２つの光信号は元ゲート・スイ。
スイッチ４２ａ、４２ｂに入力され、スター・カプラ４
］、 ｂからの２つの光信号は元ゲート・スイ。
チ４２ｃ、４２ｄに入力される。光ゲート・スイッチ４
２ａ 、 ４２ｂ 、 ４２ｃ 、 ４２ｄはそれぞれ
先をこ説明、したような微分利得特性を有する半導体レ
ーザを用いそれぞれスイッチ制御装置４６ｆこ接続され
、所望の０Ｎ１０ＦＦ状態が切換えられるようになって
いる。スイッチ制御装置４６は制御信号に応じて光ゲー
トスイッチである微分利得特性を有する半導体レーザに
２値のバイアスを与える装置であり、その簡単な一例が
第４図に示されている。このスイッチ制御装置はトラン
ジスタＴｒと２つの抵抗とから成っている。トランジス
タＴｒのコレクタは抵抗１（、を介し微分利得特性を有
する半導体レーザに接続されている。エミッターとコレ
クタは抵抗Ｒ２で接続されており、ベース端子が制御信
号の入力端子となっている。第４図においてトランジス
タＴｒのベースに十分な大きさの負電圧か印加されると
トランジスタＴｒはオフとなるのでコレクタに直列に挿
入された半導体レーザＬＤには電流１＝ｉ０＝Ｖ／ （
ＲＢ ＋ａ、 十ｒｌ）が流れる。
２ａ 、 ４２ｂ 、 ４２ｃ 、 ４２ｄはそれぞれ
先をこ説明、したような微分利得特性を有する半導体レ
ーザを用いそれぞれスイッチ制御装置４６ｆこ接続され
、所望の０Ｎ１０ＦＦ状態が切換えられるようになって
いる。スイッチ制御装置４６は制御信号に応じて光ゲー
トスイッチである微分利得特性を有する半導体レーザに
２値のバイアスを与える装置であり、その簡単な一例が
第４図に示されている。このスイッチ制御装置はトラン
ジスタＴｒと２つの抵抗とから成っている。トランジス
タＴｒのコレクタは抵抗１（、を介し微分利得特性を有
する半導体レーザに接続されている。エミッターとコレ
クタは抵抗Ｒ２で接続されており、ベース端子が制御信
号の入力端子となっている。第４図においてトランジス
タＴｒのベースに十分な大きさの負電圧か印加されると
トランジスタＴｒはオフとなるのでコレクタに直列に挿
入された半導体レーザＬＤには電流１＝ｉ０＝Ｖ／ （
ＲＢ ＋ａ、 十ｒｌ）が流れる。
但しここでｒｌは半導体レーザＬＤの抵抗である。
一方トランジスタＴｒのベース電位が０であるとＴｒは
オンになり半導体レーザＬＤの電流１はｉ ＝ ｉｌ
＝ Ｖ／ （］：（，１＋ｒｌ ＋ｒｔ’ ）となる。
オンになり半導体レーザＬＤの電流１はｉ ＝ ｉｌ
＝ Ｖ／ （］：（，１＋ｒｌ ＋ｒｔ’ ）となる。
但しここにｒ２はトランジスタＴｒのオン抵抗である。
ここでＲ２＞＞ｒｔ とすれは第４図の回路により微分
利得を有する半導体レーザＬＤに２値の電流が供給でき
る。
利得を有する半導体レーザＬＤに２値の電流が供給でき
る。
光ゲート・スイッチ４２ａ、４２ｃの先には合波器４３
８か、同様ζこ４２ｂ、４２ｄの先には４３ｂが接続さ
れている。そして合波器４３ａ、４３ｂの先には出力伝
送路４ａ 、４ｂが接続される。この構成は基本的には
既に説明した光分岐／光ゲート型光スイッチ回路と同様
であり、小型化が可能である。更に光ゲートスイッチ４
２ａ 、 ４２ｂ 、 ４２ｃ 、 ４．２ｄとして敵
分利得特性を有する半導体レーザを用いるため、光出力
波形の自動的な増幅整形が可能で、入射光の波長、モー
ドに対する制限も小さい。またこの元ゲートスイッチは
大きな消光比が可能なためスイッチ回路の低クロストー
ク化も可能である。更に微分利得特性を有する半導体レ
ーザはＧ ａ Ａ ｓ ／ＧａＡｌＡｓ 、１ｎ（）ａ
ＡｓＰ／ｌｎＰ等の材料により製作されるため、スイッ
チ制御装置４６等も一体集積化することが可能でスイッ
チ回路の小型、多チャンネル化、性能の向上の上で非常
なメリットとなる。
８か、同様ζこ４２ｂ、４２ｄの先には４３ｂが接続さ
れている。そして合波器４３ａ、４３ｂの先には出力伝
送路４ａ 、４ｂが接続される。この構成は基本的には
既に説明した光分岐／光ゲート型光スイッチ回路と同様
であり、小型化が可能である。更に光ゲートスイッチ４
２ａ 、 ４２ｂ 、 ４２ｃ 、 ４．２ｄとして敵
分利得特性を有する半導体レーザを用いるため、光出力
波形の自動的な増幅整形が可能で、入射光の波長、モー
ドに対する制限も小さい。またこの元ゲートスイッチは
大きな消光比が可能なためスイッチ回路の低クロストー
ク化も可能である。更に微分利得特性を有する半導体レ
ーザはＧ ａ Ａ ｓ ／ＧａＡｌＡｓ 、１ｎ（）ａ
ＡｓＰ／ｌｎＰ等の材料により製作されるため、スイッ
チ制御装置４６等も一体集積化することが可能でスイッ
チ回路の小型、多チャンネル化、性能の向上の上で非常
なメリットとなる。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように小型かつ集積化に適し、低
クロストークで広帯域信号を高速に切換えることが出来
、かつ入射光のモード波長に大きな制限がなく、出力光
の波形歪も小さい多チヤンネル用光スイッチ回路が得ら
れ将来の種々の光システムの実現に寄与するところ大で
ある。
クロストークで広帯域信号を高速に切換えることが出来
、かつ入射光のモード波長に大きな制限がなく、出力光
の波形歪も小さい多チヤンネル用光スイッチ回路が得ら
れ将来の種々の光システムの実現に寄与するところ大で
ある。
第１図は光分岐／元ゲート型元スイッチ回路の動作を説
明するための図、第２図は本発明に用いる酸分利得特性
を有する半導体レーザの説明のための図、第３図は本発
明による光スイッチ回路の一実施例を示す図、第４図は
本発明に用いるスイッチ制御装置の一実施例を示す図で
ある。 図に於いて、３ａ、３ｂ、４ａ 、４ｂは光伝送路、２
１ ａ 、２］、ｂ 、ｄｌａ 、４１ｂは光分岐、２
２ａ１２２ｂ１２２ｃ 、 ２２ｄ 、 ４２ａ 、
４２ｂ 、 ４２ｃ 、 ４２ｄは光ゲート・スイッチ
、２３ａ 、 ？：Ｊ、ｂ 、 ４３ａ 、 ４３ｂは
光合波器、４６はスイッチ制御装置、１．２は電極であ
る。 ′１ 代雇人弁壇士 内反 ： 晋 第１図 ７１−２図 Ｐｉｎ−Ｏ１＝ｉｂ （ｂ） （ｃ）第３
図 １ 。 →０ ７４図
明するための図、第２図は本発明に用いる酸分利得特性
を有する半導体レーザの説明のための図、第３図は本発
明による光スイッチ回路の一実施例を示す図、第４図は
本発明に用いるスイッチ制御装置の一実施例を示す図で
ある。 図に於いて、３ａ、３ｂ、４ａ 、４ｂは光伝送路、２
１ ａ 、２］、ｂ 、ｄｌａ 、４１ｂは光分岐、２
２ａ１２２ｂ１２２ｃ 、 ２２ｄ 、 ４２ａ 、
４２ｂ 、 ４２ｃ 、 ４２ｄは光ゲート・スイッチ
、２３ａ 、 ？：Ｊ、ｂ 、 ４３ａ 、 ４３ｂは
光合波器、４６はスイッチ制御装置、１．２は電極であ
る。 ′１ 代雇人弁壇士 内反 ： 晋 第１図 ７１−２図 Ｐｉｎ−Ｏ１＝ｉｂ （ｂ） （ｃ）第３
図 １ 。 →０ ７４図
Claims (1)
- ひとつの入力端から入った信号光をｍ（≧２）本の光
に分岐するｎ（≧１）個の光分岐と、前記光分岐の各々
の分岐先に光学的に継続接続され、ＯＮ状態では光を通
し、ＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイッチと
、各々の前記スイッチに継続接続された出力用導波路か
らなる光スイッチ回路に於て、前記ＯＮ状態では光を通
しＯＦＦ状態では光を通さない機能を持つスイッチを、
微分利得特性を有する半導体レーザにより構成したこと
を特徴とする光スイッチ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128720A JPS617740A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 光スイツチ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128720A JPS617740A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 光スイツチ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617740A true JPS617740A (ja) | 1986-01-14 |
Family
ID=14991758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59128720A Pending JPS617740A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 光スイツチ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617740A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107675A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Nec Corp | 時分割光交換機 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128720A patent/JPS617740A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107675A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Nec Corp | 時分割光交換機 |
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