JP2008529058A - 光学トランジスタ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
g=16π3c2S/(hωs 3ns 2(N0+1)Γ) (式1)
ここでSは自発ラマン拡散係数(ωs 4に対する割合)であり、hはプランクの定数であり、nsはストークの周波数における導波路コアの材料の屈折率であり、ωsはストーク放出の角周波数であり、N0はボーズファクタであり、そして、Γは(角周波数を単位とした)ストークラインの最大の半分における全幅の半分である。式1は(Sのωs 4ファクタのため)ゲイン率がストークの角周波数に対し線形に依存することを示す。
Claims (26)
- 半導体物質の中に配置された光学導波路と、
その光学導波路の中に配置されたダイオード構造体と、
そのダイオード構造体のP領域およびN領域に、そのダイオード構造体のPおよびN領域を短絡させるように、切り替え可能に接続された、電気的スイッチと
を備える装置。 - 前記光学導波路は、第1の波長を有する第1の光学ビームを受信するために、ポンプレーザーに光学的に接続され、そして、第2の波長を有する第2の光学ビームを受信するために、光源に光学的に接続され、前記第1の光学ビームはその光学導波路の中の前記第2の光学ビームをラマン増幅によって増幅する、請求項1に記載の装置。
- 前記光学導波路を通るように導かれた前記第2の光学ビームの減衰を実質的に減少させるために前記PおよびN領域が前記電気的スイッチを介して短絡された場合において、前記光学導波路の中の2光子吸収に応じて生成された、前記光学導波路から供給される自由キャリアを一掃するために、前記ダイオード構造体は、接続されている、請求項2に記載の装置。
- 前記第1の波長を有する前記第1の光学ビームが、前記光学導波路の中で前記第2の波長の前記第2の光学ビームの放出をもたらす第1のパワーレベルを有する場合に、前記ラマン増幅は、前記光学導波路の中で発生する、請求項2に記載の装置。
- 前記ダイオード構造体の前記PおよびN領域の間に開路状態が存在する場合に、2光子吸収から前記光学導波路の中においてもたらされる前記第2の光学ビームの実質的な減衰が存在する、請求項2に記載の装置。
- 前記光学導波路から前記第1の光学ビームが更に伝播されることを防ぐために、前記光学導波路に光学的に接続された、ポンプ防止フィルタを更に備え、前記ポンプ防止フィルタは、前記第2の光学ビームがもし存在すればそれが通過することを可能とする、請求項1に記載の装置。
- 前記光学導波路はシリコン光学リブ導波路を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記電気的スイッチは電気信号に反応するトランジスタを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記電気的スイッチは、入射する光学ビームに反応するフォトダイオードを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記入射する光学ビーム上にエンコードされたデジタル信号は、前記光学導波路から導かれた前記第2の光学ビーム上にエンコードされる、請求項9に記載の装置。
- 当該装置は光学波長変換器の中に含まれる、請求項10に記載の装置。
- 半導体物質の中に規定された光学導波路の中に第1の波長の第1の光学ビームを導くことと、
前記光学導波路の中に第2の波長の第2の波長の第2の光学ビームを導くことと、
前記光学導波路の中に配置されたダイオード構造体のP領域およびN領域の間に、開路状態が存在する場合に、前記光学導波路の中で前記第2光学ビームを実質的に減衰させることと、
前記光学導波路の中に配置される前記ダイオード構造体のP領域およびN領域の間に短絡状態が存在する場合に前記光学導波路から前記第2の光学ビームを放出させることと
を備える方法。 - 前記ダイオード構造体の前記P領域および前記N領域の間に短絡状態が存在する場合に前記第1の光学ビームにより前記第2の光学ビームをラマン増幅することを、更に備える請求項12に記載の方法。
- 前記光学導波路の中に配置される前記ダイオード構造体のP領域およびN領域の間に短絡状態が存在する場合に前記光学導波路から前記第2の光学ビームを放出させる、前記のことは、前記光学導波路の中の2光子吸収に応じて前記光学導波路から生成される自由キャリアを一掃すること、を備える、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の光学ビームが前記光学導波路から伝播することを防止すること、を更に備える、請求項12に記載の方法。
- 前記ダイオード構造体の前記PおよびN領域の間に接続されるトランジスタを切り替えること、を更に備える、請求項12に記載の方法。
- 前記トランジスタを切り替えることに応じて前記第2の光学ビームを変調すること、をさらに備える、請求項16に記載の方法。
- 前記ダイオード構造体の前記P領域および前記N領域の間に短絡状態を生成するために、前記ダイオード構造体の前記PおよびN領域の間に接続されるフォトダイオードに光を当てること、を更に備える、請求項12に記載の方法。
- フォトダイオードに光を当てるために用いられる光学ビームにエンコードされたデジタル信号の波長を変換して、前記光学導波路から放出される前記第2の光学ビーム上にエンコードされるデジタル信号を生成する、請求項18に記載の方法。
- 第1の波長を有する第1の光学ビームを生成するために光ポンプと、
第2の波長を有する第2の光学ビームを生成するための光源と、
半導体物質の中に配置され、その中にダイオード構造体を有し、前記第1および第2の光学ビームを受信するために光学的に接続された、光学導波路と、
前記ダイオード構造体のP領域およびN領域に接続され、前記ダイオード構造体の前記PおよびN領域を切替可能に短絡するために接続された、電気的スイッチと、
前記光学導波路からの前記第2の光学ビームを受信するために光学的に接続された光学受信部と、
前記光学導波路から供給される前記第2の光学ビームを受信するための前記光学受信部を光学的に接続するために、前記光学導波路および前記光学受信部の間を光学的に接続する光学ファイバと
を備えるシステム。 - 前記光学導波路を通るように導かれた前記第2の光学ビームの減衰を実質的に減少させるために前記電気的スイッチを介して前記PおよびN領域が短絡された場合に、前記光学導波路の中で2光子吸収に応じて前記光学導波路から生成された自由キャリアを一掃するために、前記ダイオード構造体は接続されている、請求項20に記載のシステム。
- 前記第1の波長を有する前記第1の光学ビームが、前記光学導波路の中で前記第2の波長の前記第2の光学ビームの放出をもたらす第1のパワーレベルを有する場合に、ラマン増幅が、前記光学導波路の中で発生する、請求項20に記載のシステム。
- 前記ダイオード構造体の前記PおよびN領域の間に開路状態が存在する場合に、2光子吸収から前記光学導波路の中においてもたらされる前記第2の光学ビームの実質的な減衰が存在する、請求項20に記載のシステム。
- 前記第1の光学ビームを防ぐために、前記光学導波路および前記光学受信器の間に光学的に接続された、光学フィルタを更に備える、請求項20に記載のシステム。
- 前記電気的スイッチはトランジスタを備える、請求項20に記載のシステム。
- 前記電気的スイッチはフォトダイオードを備える、請求項20に記載のシステム。
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