JP5319614B2 - Light switch - Google Patents

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a more compact optical switch element faster in response characteristic and capable of operation in a broad band permitting multi-wavelength processing. <P>SOLUTION: An optical switch comprises at least an optical element 100 configured of a matrix 101 in which a plurality of crystallites 102a to 102d of a semiconductor is dispersed and a control light irradiating unit 103 that irradiates the optical element 100 with control light 111. The matrix 101 is configured from a material having a greater band gap energy than the semiconductor making up the crystallites 102a to 102d. The plurality of crystallites 102a to 102d decreases in grain diameter toward the incoming side of the control light 111 along the incoming direction of the control light 111 (the y axis direction) and is uniform in grain diameter in a plane perpendicular to the incoming direction of the control light 111. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、光信号をオン・オフする光スイッチに関するものである。   The present invention relates to an optical switch for turning on / off an optical signal.

シリコンフォトニクスの技術を基本とした光通信用光ネットワーク，光通信，光制御用光回路，および光機能素子においては、ＧＨｚ以上の高速動作が必要とされている。これは、時間領域で言うとピコ秒領域での高速動作となる。また、将来の波長多重の情報処理に向けた同時多波長処理（広帯域動作）の光素子が必要であり、加えて、省エネルギーの要求もあり、このためには素子の小型化が重要となる。   Optical networks for optical communication, optical communication, optical circuits for optical control, and optical functional elements based on silicon photonics technology are required to operate at a high speed of GHz or higher. This is a high-speed operation in the picosecond region in the time domain. In addition, an optical element for simultaneous multi-wavelength processing (broadband operation) for future wavelength multiplexing information processing is required, and in addition, there is a demand for energy saving. For this purpose, downsizing of the element is important.

H.Shinojima, "Optical Nonlinearity in CdSSe Microcrystallites Embedded in Glasses", IEICE TRANS. ELECTRON, vol.E90-C, no.1,pp.127-134, 2007.H.Shinojima, "Optical Nonlinearity in CdSSe Microcrystallites Embedded in Glasses", IEICE TRANS. ELECTRON, vol.E90-C, no.1, pp.127-134, 2007.

従って、シリコンフォトニクスにおける光通信用光ネットワーク，光通信，光制御用光回路に用いられる光機能素子である光スイッチにおいても、同様の要求があり、将来の波長多重の情報処理に向けた同時多波長処理（広帯域動作）およびピコ秒オーダーでの時間応答を備え、加えて、μｍオーダーの寸法に小型化することが重要となる。   Therefore, there is a similar requirement for optical switches that are optical functional elements used in optical networks for optical communications, optical communications, and optical circuits for optical control in silicon photonics. In addition to providing wavelength processing (broadband operation) and time response on the order of picoseconds, it is important to reduce the size to the order of μm.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より高速な応答特性を備えて、多波長処理ができる広帯域動作が可能なより小型な光スイッチ素子が得られるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to obtain a smaller optical switch element having a faster response characteristic and capable of performing a wide band operation capable of multi-wavelength processing. The purpose is to.

本発明に係る光スイッチは、半導体からなる複数の微結晶が分散している母体から構成された光素子と、光素子に制御光を照射する制御光照射手段とを少なくとも備え、母体は、半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成され、複数の微結晶は、制御光の導入方向に沿って制御光の導入側ほど粒子径が小さくされ、制御光の導入方向に垂直な面内では粒子径が均一な状態とされ、制御光の導入側より最も離れた箇所の光素子に分布する複数の微結晶の粒子径は、微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされている。   An optical switch according to the present invention includes at least an optical element composed of a mother body in which a plurality of microcrystals made of a semiconductor are dispersed, and a control light irradiation means for irradiating the optical element with control light. Consists of a material having a larger band gap energy, and the plurality of microcrystals has a particle diameter that is smaller toward the control light introduction side along the control light introduction direction, and particles in a plane perpendicular to the control light introduction direction. The particle diameter of the plurality of microcrystals distributed in the optical element at the position farthest from the control light introduction side is the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal. Is a value greater than 1.

上記光スイッチにおいて、母体は、制御光の導入方向に延在する円筒形状に形成されててもよい。また、微結晶は、水素もしくは酸素により終端されたダングリングボンドを備えるようにしてもよい。   In the optical switch, the base body may be formed in a cylindrical shape extending in the direction in which the control light is introduced. Further, the microcrystal may have dangling bonds terminated with hydrogen or oxygen.

以上説明したように、本発明によれば、複数の微結晶は、制御光の導入方向に沿って制御光の導入側ほど粒子径が小さくされ、制御光の導入方向に垂直な面内では粒子径が均一な状態とされ、制御光の導入側より最も離れた箇所の光素子に分布する複数の微結晶の粒子径は、微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされているようにしたので、より高速な応答特性を備えて、多波長処理ができる広帯域動作が可能なより小型な光スイッチ素子が得られるようになる。   As described above, according to the present invention, the plurality of microcrystals have a particle diameter that is reduced toward the introduction side of the control light along the introduction direction of the control light, and the particles are in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light. The particle diameter of the plurality of microcrystals distributed in the optical element at the position farthest from the control light introduction side is the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal. However, since the value is set to be larger than 1, it is possible to obtain a smaller optical switch element having a faster response characteristic and capable of a wide-band operation capable of multi-wavelength processing.

図１Ａは、本発明の実施の形態１における光スイッチの構成を示す斜視図である。FIG. 1A is a perspective view showing a configuration of an optical switch according to Embodiment 1 of the present invention. 図１Ｂは、本発明の実施の形態１における光スイッチの構成を示す断面図である。FIG. 1B is a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 1 of the present invention. 図１Ｃは、本発明の実施の形態１における光スイッチの構成を示す断面図である。FIG. 1C is a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 1 of the present invention. 図１Ｄは、本発明の実施の形態１における光スイッチの構成を示す断面図である。FIG. 1D is a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、ガラスの母体にＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88の微結晶が分散した光学材料を試料として用いた縮退四光波混合の実験結果である。FIG. 2 shows the experimental results of degenerate four-wave mixing using, as a sample, an optical material in which CdS 0.12 Se 0.88 microcrystals are dispersed in a glass matrix. 図３Ａは、本発明の実施の形態２における光スイッチの構成を示す斜視図である。FIG. 3A is a perspective view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 2 of the present invention. 図３Ｂは、本発明の実施の形態２における光スイッチの構成を示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 2 of the present invention. 図３Ｃは、本発明の実施の形態２における光スイッチの構成を示す断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 2 of the present invention. 図３Ｄは、本発明の実施の形態２における光スイッチの構成を示す断面図である。FIG. 3D is a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 2 of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃ，図１Ｄは、本発明の実施の形態１における光スイッチの構成を示す斜視図および断面図である。 [Embodiment 1]
First, Embodiment 1 of the present invention will be described. 1A, 1B, 1C, and 1D are a perspective view and a cross-sectional view showing a configuration of an optical switch according to Embodiment 1 of the present invention.

この光スイッチは、半導体からなる複数の微結晶１０２ａ〜１０２ｄが分散している母体１０１から構成された光素子１００と、光素子１００に制御光１１１を照射する制御光照射部１０３とを少なくとも備える。また、母体１０１は、微結晶１０２ａ〜１０２ｄを構成する半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成されている。なお、本実施の形態では、１例として、母体１０１の形状を直方体としているが、母体１０１の形状は、立方体としてもよい。また、制御光１１１の導入方向に平行な面が正方形とされた直方体としてもよい。   This optical switch includes at least an optical element 100 including a base body 101 in which a plurality of microcrystals 102a to 102d made of semiconductor are dispersed, and a control light irradiation unit 103 that irradiates the control light 111 to the optical element 100. . In addition, the base body 101 is made of a material having a larger band gap energy than that of the semiconductor constituting the microcrystals 102a to 102d. In this embodiment, as an example, the shape of the mother body 101 is a rectangular parallelepiped, but the shape of the mother body 101 may be a cube. Moreover, it is good also as a rectangular parallelepiped by which the surface parallel to the introduction direction of the control light 111 was made into the square.

また、複数の微結晶１０２ａ〜１０２ｄは、制御光１１１の導入方向（ｙ軸方向）に沿って制御光１１１の導入側ほど粒子径が小さくされ、制御光１１１の導入方向に垂直な面内では粒子径が均一な状態とされている。   The plurality of microcrystals 102a to 102d has a particle diameter that is smaller toward the introduction side of the control light 111 along the introduction direction (y-axis direction) of the control light 111, and in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light 111. The particle diameter is in a uniform state.

例えば、制御光１１１が導入される側より、微結晶１０２ａが制御光１１１の導入方向に垂直な面内に分布し、微結晶１０２ｂが制御光１１１の導入方向に垂直な面内に分布し、微結晶１０２ｃが制御光１１１の導入方向に垂直な面内に分布し、微結晶１０２ｄが制御光１１１の導入方向に垂直な面内に分布している。また、微結晶１０２ｂは微結晶１０２ａより大きく、微結晶１０２ｃは微結晶１０２ｂより大きく、微結晶１０２ｄは微結晶１０２ｃより大きい。   For example, from the side where the control light 111 is introduced, the microcrystals 102a are distributed in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light 111, and the microcrystals 102b are distributed in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light 111, The microcrystals 102c are distributed in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light 111, and the microcrystals 102d are distributed in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light 111. The microcrystal 102b is larger than the microcrystal 102a, the microcrystal 102c is larger than the microcrystal 102b, and the microcrystal 102d is larger than the microcrystal 102c.

従って、微結晶１０２ｄを通るｘｚ面に平行な断面では、図１Ｂの断面図に示すように、微結晶１０２ｄが分布している。また、ｚｙ面に平行な断面では、図１Ｃの断面図に示すように、ｚ方向には、粒子径が均一であり、ｙ方向には、粒子径が徐々に小さくなっている。また、ｘｙ面に平行な断面では、図１Ｄの断面図に示すように、ｘ方向には、粒子径が均一であり、ｙ方向には、粒子径が徐々に小さくなっている。   Therefore, in the cross section parallel to the xz plane passing through the microcrystal 102d, the microcrystal 102d is distributed as shown in the cross-sectional view of FIG. 1B. In the cross section parallel to the zy plane, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1C, the particle diameter is uniform in the z direction, and the particle diameter is gradually reduced in the y direction. In the cross section parallel to the xy plane, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1D, the particle diameter is uniform in the x direction, and the particle diameter is gradually reduced in the y direction.

加えて、最も大きい微結晶１０２ｄの分布においては、粒子径（平均値）が、微結晶１０２ｄの内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされている。   In addition, in the distribution of the largest microcrystal 102d, the particle diameter (average value) is such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal 102d is greater than one. .

例えば、母体１０１は、ソーダガラスなどのガラスより構成されていればよい。また、微結晶１０２ａ〜１０２ｄは、ＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88から構成されていればよい。また、微結晶１０２ｄの粒子径が、１ｎｍ程度とされていればよい。微結晶１０２ｄの粒径が１ｎｍ程度であれば、微結晶１０２ｄの内部の原子数に対する微結晶１０２ｄの表面の原子数の割合が、１より大きくなる。 For example, the base 101 may be made of glass such as soda glass. The microcrystals 102a to 102d may be made of CdS 0.12 Se 0.88 . Moreover, the particle diameter of the microcrystal 102d should just be about 1 nm. If the particle diameter of the microcrystal 102d is about 1 nm, the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal 102d to the number of atoms inside the microcrystal 102d is greater than one.

このような光学材料は、母体を構成する材料および微結晶の材料を混合した混合原料を、全ての成分が溶解する温度に加熱して溶解させ、融液において各成分を均一な状態にしてから、所定の停止温度まで徐冷し、停止温度の状態を所定時間（停止時間）維持し、この後、室温にまで徐冷することで形成することができる。   In such an optical material, the mixed raw material in which the material constituting the matrix and the material of the microcrystal are mixed is heated to a temperature at which all the components are dissolved, and each component is made uniform in the melt. It can be formed by gradually cooling to a predetermined stop temperature, maintaining the state of the stop temperature for a predetermined time (stop time), and then gradually cooling to room temperature.

例えば、ガラスを構成する成分およびＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88を混合した混合材料を用意し、この混合材料を１０００℃以上に加熱して溶解する。次いで、溶解した状態を所定の時間維持し、また、融液を撹拌することなどにより、融液における各成分を均一にする。次に、融液を８００℃程度にまで徐々に冷却（徐冷）する。この停止温度としての８００℃の状態を所定の停止時間維持した後、室温にまで徐冷すればよい。停止温度および停止時間を制御することで、微結晶の平均粒径を制御することができる。停止温度を高くし、また、停止時間を長くするほど、微結晶の平均粒径が大きくなる。従って、部分的に停止温度および停止時間を適宜に変更することで、上述したような微結晶１０２ａ〜１０２ｄのような制御光１１１の導入方向（ｙ軸方向）に沿って制御光１１１の導入側ほど粒子径が小さくなる構成とすることができる。 For example, a mixed material in which components constituting glass and CdS 0.12 Se 0.88 are mixed is prepared, and the mixed material is heated to 1000 ° C. or higher to be melted. Next, the dissolved state is maintained for a predetermined time, and each component in the melt is made uniform by stirring the melt. Next, the melt is gradually cooled to about 800 ° C. (slow cooling). After maintaining the state of 800 ° C. as the stop temperature for a predetermined stop time, it may be gradually cooled to room temperature. By controlling the stop temperature and stop time, the average grain size of the microcrystals can be controlled. The higher the stop temperature and the longer the stop time, the larger the average grain size of the microcrystals. Therefore, the introduction side of the control light 111 along the introduction direction (y-axis direction) of the control light 111 such as the microcrystals 102a to 102d as described above by partially changing the stop temperature and the stop time appropriately. It can be set as the structure where a particle diameter becomes so small that it is.

また、上述した混合原料における微結晶の材料の組成比を制御することで、光学材料における微結晶の密度（分布）を制御することができる。当然ながら、混合原料における微結晶の材料の組成を多くすることで、光学材料における微結晶の密度を高くすることができる。また、光学材料における微結晶に密度は、光学材料の所望とする特性が得られるように、適宜に設定すればよい。   Further, the density (distribution) of the microcrystals in the optical material can be controlled by controlling the composition ratio of the microcrystalline materials in the mixed raw material described above. Naturally, the density of the microcrystals in the optical material can be increased by increasing the composition of the microcrystalline material in the mixed raw material. Further, the density of the microcrystals in the optical material may be set as appropriate so that desired characteristics of the optical material can be obtained.

なお、母体１０１のバンドギャップエネルギーが微結晶１０２ａ〜１０２ｄより大きくないと、例えば光励起により生成した電子・正孔の再結合など光による応答を、選択的に微結晶１０２ａ〜１０２ｄにおいて起こさせることができなくなる。従って、母体１０１は、微結晶１０２ａ〜１０２ｄを構成する半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成する。   Note that if the band gap energy of the base 101 is not larger than that of the microcrystals 102a to 102d, a response by light such as recombination of electrons and holes generated by photoexcitation can be selectively caused in the microcrystals 102a to 102d. become unable. Therefore, the base 101 is made of a material having a larger band gap energy than the semiconductor constituting the microcrystals 102a to 102d.

次に、本実施の形態における光スイッチの動作について説明する。まず、スイッチの対象となる信号光１１２は、ｘ軸方向に入射させる。ｚ軸およびｙ軸方向に空間的な広がりを持つ信号光１１２は、例えば、光素子１００の｛（Ｌｘ，０，Ｌｚ）、（Ｌｘ，０，０）、（Ｌｘ，Ｌｙ，０）、（Ｌｘ，Ｌｙ，Ｌｚ）｝の面より入射し、｛（０，０，Ｌｚ）、（０，０，０）、（０，Ｌｙ，０）、（０，Ｌｙ，Ｌｚ）｝の面より出射する。   Next, the operation of the optical switch in the present embodiment will be described. First, the signal light 112 to be switched is incident in the x-axis direction. The signal light 112 having a spatial spread in the z-axis and y-axis directions is, for example, {(Lx, 0, Lz), (Lx, 0,0), (Lx, Ly, 0), ( Lx, Ly, Lz)}, and exit from {(0,0, Lz), (0,0,0), (0, Ly, 0), (0, Ly, Lz)}. To do.

ここで、半導体からなる微結晶１０２ａ〜１０２ｄは、粒子径によって決定される、半導体のバンドギャップに応じた吸収端を持つ（非特許文献１参照）。例えば、ＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88からなる粒子径１ｎｍの微結晶１０２ｄは、吸収する光の中で最も長い波長が６００ｎｍとなる。また、例えば、ＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88からなる粒子径０．５ｎｍの微結晶１０２ａは、吸収する光の中で最も長い波長が５５０ｎｍとなる。 Here, the microcrystals 102a to 102d made of a semiconductor have an absorption edge determined by the particle diameter and corresponding to the band gap of the semiconductor (see Non-Patent Document 1). For example, the longest wavelength of light absorbed by a microcrystal 102d made of CdS 0.12 Se 0.88 and having a particle diameter of 1 nm is 600 nm. Further, for example, in the microcrystal 102a made of CdS 0.12 Se 0.88 and having a particle diameter of 0.5 nm, the longest wavelength among absorbed light is 550 nm.

従って、光スイッチ（光素子１００）に入射した白色光である信号光１１２は、ｘ軸方向を伝播していくに従い、微結晶１０２ａ〜１０２ｄの粒子径に依存した波長の光が吸収される。例えば、ｘ軸方向に透過した信号光１１２の中で、ｘｚ面に平行な面内で微結晶１０２ｄが分布している領域では、微結晶１０２ｄの粒子径による吸収端からエネルギーの高い波長の光（波長６００ｎｍより短い波長の成分）が吸収される。また、ｘｚ面に平行な面内で微結晶１０２ａが分布している領域では、信号光１１２の中で波長５５０ｎｍより短い波長に成分が吸収される。   Therefore, the signal light 112 that is white light incident on the optical switch (the optical element 100) absorbs light having a wavelength depending on the particle diameter of the microcrystals 102a to 102d as it propagates in the x-axis direction. For example, in the signal light 112 transmitted in the x-axis direction, in a region where the microcrystals 102d are distributed in a plane parallel to the xz plane, light having a wavelength with high energy from the absorption edge due to the particle diameter of the microcrystals 102d. (A component having a wavelength shorter than 600 nm) is absorbed. In the region where the microcrystals 102a are distributed in a plane parallel to the xz plane, the component is absorbed in the signal light 112 at a wavelength shorter than the wavelength of 550 nm.

一方、波長６００ｎｍの制御光１１１を光素子１００に入射させると、この波長の制御光１１１は、微結晶１０２ａ〜１０２ｃでは吸収されず、微結晶１０２ｄで吸収される。なお、制御光１１１の光強度は、微結晶１０２ｄの分布領域において全て吸収される程度に制御する。この結果、微結晶１０２ｄにおいては、キャリアが光励起される。このようにキャリアが光励起されている状態では、微結晶１０２ｄでは吸収飽和状態となり、新たな光の吸収が起こらない。   On the other hand, when the control light 111 having a wavelength of 600 nm is incident on the optical element 100, the control light 111 having this wavelength is not absorbed by the microcrystals 102a to 102c, but is absorbed by the microcrystal 102d. Note that the light intensity of the control light 111 is controlled so that it is completely absorbed in the distribution region of the microcrystals 102d. As a result, carriers are photoexcited in the microcrystal 102d. In this state where carriers are photoexcited, the microcrystal 102d is in an absorption saturation state, and no new light is absorbed.

このように波長６００ｎｍの制御光１１１の導入により微結晶１０２ｄを吸収飽和状態とした状態で、信号光１１２が光素子１００に入射すると、微結晶１０２ｄでは、これ以上の光吸収が起こらないため、微結晶１０２ｄが分布している領域を通過した信号光１１２は、吸収がされることなく透過する。この状態は、例えば、パルス状に制御光１１１を導入した場合、微結晶１０２ｄで励起されたキャリアが緩和して下の準位に戻るまで維持される。言い換えると、制御光１１１の導入が停止され、励起されたキャリアが緩和して下の準位に戻った時点で、微結晶１０２ｄが分布している領域を通過した信号光１１２の波長６００ｎｍより短い波長の成分の吸収が始まる。   Thus, when the signal light 112 is incident on the optical element 100 in a state where the microcrystal 102d is in an absorption saturation state by introducing the control light 111 having a wavelength of 600 nm, no further light absorption occurs in the microcrystal 102d. The signal light 112 that has passed through the region where the microcrystals 102d are distributed is transmitted without being absorbed. This state is maintained until, for example, when the control light 111 is introduced in a pulse form, carriers excited by the microcrystal 102d relax and return to a lower level. In other words, when the introduction of the control light 111 is stopped and the excited carriers relax and return to the lower level, the wavelength of the signal light 112 that has passed through the region where the microcrystals 102d are distributed is shorter than 600 nm. Absorption of wavelength components begins.

従って、制御光１１１の有無に依存して光素子１００における信号光１１２の透過率に差が発生するので、これを利用することで、光素子１００を光スイッチとして機能させることができる。また、制御光１１１の波長を変更することで、光素子１００における透過率の差を発生させる光の波長を変更することができる。例えば、制御光１１１の波長を５５０ｎｍとすること、微結晶１０２ａで上述同様の現象が起こり、信号光１１２の波長５５０ｎｍより短い波長の成分の減衰を制御（オン・オフ）することができる。なお、信号光１１２は、ｘｙ面に平行な面に入射させるようにしても同様である。   Accordingly, a difference occurs in the transmittance of the signal light 112 in the optical element 100 depending on the presence or absence of the control light 111. By using this, the optical element 100 can function as an optical switch. Further, by changing the wavelength of the control light 111, the wavelength of light that causes a difference in transmittance in the optical element 100 can be changed. For example, when the wavelength of the control light 111 is set to 550 nm, the same phenomenon as described above occurs in the microcrystal 102a, and attenuation of a component having a wavelength shorter than the wavelength 550 nm of the signal light 112 can be controlled (on / off). The signal light 112 is the same even if it is incident on a plane parallel to the xy plane.

このように、本実施の形態によれば、制御光１１１の波長を、母体１０１において、制御光１１１の導入方向（ｙ軸方向）に分布させた微結晶１０２ａ〜１０２ｄの粒子径に対応する波長とすることで、多波長同時（広帯域）のスイッチング動作が可能である。なお、光素子１００は、例えば、信号光１１２が導波されている光導波路の途中に配置して用いればよい。   As described above, according to the present embodiment, the wavelength corresponding to the particle diameter of the microcrystals 102a to 102d distributed in the introduction direction (y-axis direction) of the control light 111 in the matrix 101 is the wavelength of the control light 111. By doing so, it is possible to perform simultaneous switching operation of multiple wavelengths (broadband). The optical element 100 may be used by being disposed in the middle of the optical waveguide in which the signal light 112 is guided, for example.

また、本実施の形態では、最も径の大きい微結晶１０２ｄの粒子径を、微結晶１０２ｄの内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値としているので、上述したオン・オフのスイッチ動作速度をサブピコ秒からピコ秒程度と高速にすることができる。   In this embodiment, since the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms in the microcrystal 102d is set to a value larger than 1, the particle diameter of the crystallite 102d having the largest diameter is the value described above. The on / off switch operating speed can be increased from sub-picoseconds to about picoseconds.

この粒子径と高速動作の関係について説明する。半導体の微結晶におけるキャリア寿命で、キャリアの緩和時間（応答速度）が決まる。まず、ガラスより母体を構成し、この母体中にＣｄＳＳｅ微結晶を分散させた光学材料を試料とした縮退四光波混合の実験の結果について示す（非特許文献１参照）。図２は、ガラスの母体にＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88の微結晶が分散した光学材料を試料として用いた縮退四光波混合の実験結果である。この図２は、母体（ガラス）中のＣｄＳＳｅ微結晶の縮退四光波混合過程におけるエネルギー緩和の時間変化（エネルギー緩和曲線）の、微結晶粒径依存性を示している。 The relationship between the particle diameter and high speed operation will be described. The carrier lifetime in the semiconductor microcrystal determines the carrier relaxation time (response speed). First, the results of an experiment of degenerate four-wave mixing using a sample made of an optical material in which a matrix is made of glass and CdSSe microcrystals are dispersed in the matrix (see Non-Patent Document 1) will be described. FIG. 2 shows the experimental results of degenerate four-wave mixing using, as a sample, an optical material in which CdS 0.12 Se 0.88 microcrystals are dispersed in a glass matrix. FIG. 2 shows the crystal grain size dependence of the time change (energy relaxation curve) of energy relaxation in the degenerate four-wave mixing process of CdSSe microcrystals in the matrix (glass).

図２において、Ｒavは、母体中に分散しているＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88微結晶の粒径分布の平均値を示している。この実験では、Ｒavとして、１ｎｍ，３ｎｍ，５ｎｍ，および１０．８ｎｍを試料としている。なお、各粒径は、透過型電子顕微鏡による試料の観察で得られた値である。また、例えば、Ｒavが１ｎｍの試料では、透過型電子顕微鏡の観察の結果、微結晶の分布（微粒子密度）が、１０15個／ｃｍ3であった。 In FIG. 2, R av represents the average value of the particle size distribution of CdS 0.12 Se 0.88 microcrystals dispersed in the matrix. In this experiment, 1 nm, 3 nm, 5 nm, and 10.8 nm are used as samples as R av . Each particle size is a value obtained by observing a sample with a transmission electron microscope. For example, in the sample with R av of 1 nm, as a result of observation with a transmission electron microscope, the distribution of microcrystals (fine particle density) was 10 15 pieces / cm 3 .

図２に示されているように、Ｒav＝３ｎｍ，５ｎｍ，および１０．８ｎｍでは、エネルギー緩和の時間変化の曲線に２つの傾き成分が見られ、ＣｄＳＳｅ結晶のエネルギー緩和の時間変化が、２成分から構成されていることがわかる。また、図２より、ＣｄＳＳｅ結晶のエネルギー緩和曲線を構成する２つの緩和成分を特徴付ける緩和時間は、微結晶の粒径（平均粒径）が小さいほど短縮される（高速になる）ことがわかる。加えて、平均粒径が１ｎｍの条件では、ＣｄＳＳｅ結晶のエネルギー緩和曲線が、１つの緩和成分から構成されるものとなり、長い緩和時間をもつ緩和成分が全く観測されなくなることがわかる。 As shown in FIG. 2, when R av = 3 nm, 5 nm, and 10.8 nm, two slope components are seen in the energy relaxation time change curve, and the time change of energy relaxation of the CdSSe crystal is 2 It turns out that it is comprised from the component. Further, FIG. 2 shows that the relaxation time characterizing the two relaxation components constituting the energy relaxation curve of the CdSSe crystal is shortened (higher speed) as the grain size (average grain diameter) of the microcrystal is smaller. In addition, when the average particle size is 1 nm, the energy relaxation curve of the CdSSe crystal is composed of one relaxation component, and it can be seen that no relaxation component having a long relaxation time is observed.

この実験結果は、平均粒径が１ｎｍの条件では、微結晶粒の表面における励起キャリアの再結合過程が顕著になり、これが、微結晶粒内部での励起キャリアの再結合過程を確率の上で上回っていることを示している。ここで、粒径が１ｎｍの条件は、半導体微結晶表面にある原子数の微結晶内部にある原子数に対する割合が、おおよそ１より大きくなる状態である。   This experimental result shows that the recombination process of the excited carriers on the surface of the microcrystal grains becomes prominent under the condition that the average grain size is 1 nm. It shows that it has exceeded. Here, the condition that the particle size is 1 nm is a state in which the ratio of the number of atoms on the surface of the semiconductor microcrystal to the number of atoms in the microcrystal is larger than about 1.

従って、半導体からなる複数の微結晶の粒径分布の平均値が、微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされていれば、バルク半導体の遅い光応答特性より、微粒子化により発現した励起キャリアの表面再結合過程に起因した高速光応答が支配的になり、サブピコ秒からピコ秒の光応答速度が得られるようになる。   Therefore, if the average value of the particle size distribution of a plurality of microcrystals made of a semiconductor is such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal is greater than 1, then the bulk semiconductor Due to the slow photoresponse characteristics, the high-speed photoresponse due to the surface recombination process of the excited carriers expressed by micronization becomes dominant, and the photoresponse speed from sub-picosecond to picosecond can be obtained.

また、本実施の形態では、１ｎｍ以下の粒子径とした微結晶１０２ａ〜１０２ｄを用いており、光素子１００を数ｎｍから数μｍの大きさまで小型化できる。また、本実施の形態によれば、制御光の導入方向に沿って制御光の導入側ほど小さくしている微粒子の粒子径の分布を設計することで、設計した粒子径の分布位置に対応して吸収波長が設計できる。したがって、分光器を用いる必要がなく、この点でも、小型化が可能となる。   In the present embodiment, microcrystals 102a to 102d having a particle diameter of 1 nm or less are used, and the optical element 100 can be downsized from several nm to several μm. Further, according to the present embodiment, by designing the particle size distribution of the fine particles that are made smaller toward the control light introduction side along the introduction direction of the control light, it corresponds to the designed distribution position of the particle size. The absorption wavelength can be designed. Therefore, it is not necessary to use a spectroscope, and miniaturization is possible in this respect.

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図３Ａ，図３Ｂ，図３Ｃ，図３Ｄは、本発明の実施の形態２における光スイッチの構成を示す斜視図および断面図である。 [Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 3A, 3B, 3C, and 3D are a perspective view and a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch according to Embodiment 2 of the present invention.

この光スイッチは、半導体からなる複数の微結晶３０２ａ〜３０２ｄが分散している母体３０１から構成された光素子３００と、光素子３００に制御光３１１を照射する制御光照射部３０３とを少なくとも備える。また、母体３０１は、微結晶３０２ａ〜３０２ｄを構成する半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成されている。   This optical switch includes at least an optical element 300 composed of a base body 301 in which a plurality of microcrystals 302a to 302d made of semiconductor are dispersed, and a control light irradiation unit 303 that irradiates the optical element 300 with control light 311. . In addition, the base 301 is made of a material having a larger band gap energy than the semiconductor that forms the microcrystals 302a to 302d.

また、複数の微結晶３０２ａ〜３０２ｄは、制御光３１１の導入方向（ｙ軸方向）に沿って制御光３１１の導入側ほど粒子径が小さくされ、制御光３１１の導入方向に垂直な面内では粒子径が均一な状態とされている。   In addition, the plurality of microcrystals 302 a to 302 d have a particle diameter that is smaller toward the introduction side of the control light 311 along the introduction direction (y-axis direction) of the control light 311, and in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light 311. The particle diameter is in a uniform state.

また、最も大きい微結晶３０２ｄの分布においては、粒子径（平均値）が、微結晶３０２ｄの内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされている。   In the distribution of the largest microcrystal 302d, the particle diameter (average value) is such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal 302d is greater than one.

加えて、本実施の形態では、母体３０１が、制御光３１１の導入方向に延在する円筒形状（円柱）に形成されている。本実施の形態では、微結晶３０２ｄを通るｘｚ面に平行な断面では、図３Ｂの断面図に示すように、微結晶３０２ｄが分布している。また、微結晶３０２ａを通るｘｚ面に平行な断面では、図３Ｃの断面図に示すように、微結晶３０２ａが分布している。また、ｚｙ面に平行な断面では、図３Ｄの断面図に示すように、ｚ方向には、粒子径が均一であり、ｙ方向には、粒子径が徐々に小さくなっている。これは、ｘｙ面に平行な断面でも同様である。本実施の形態では、母体３０１が、制御光３１１の導入方向に延在する円筒形であるので、上面および底面の中心を通る中心線を中心に、ほぼ回転対称に微結晶３０２ａ〜３０２ｄが分布しているものともいえる。   In addition, in the present embodiment, the base body 301 is formed in a cylindrical shape (column) extending in the direction in which the control light 311 is introduced. In the present embodiment, in the cross section parallel to the xz plane passing through the microcrystal 302d, the microcrystal 302d is distributed as shown in the cross-sectional view of FIG. 3B. In addition, in the cross section parallel to the xz plane passing through the microcrystal 302a, the microcrystal 302a is distributed as shown in the cross-sectional view of FIG. 3C. In the cross section parallel to the zy plane, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3D, the particle diameter is uniform in the z direction, and the particle diameter is gradually reduced in the y direction. The same applies to a cross section parallel to the xy plane. In the present embodiment, since base 301 is a cylindrical shape extending in the direction in which control light 311 is introduced, microcrystals 302a to 302d are distributed approximately symmetrically about a center line passing through the center of the top surface and the bottom surface. It can be said that.

例えば、母体３０１は、ソーダガラスなどのガラスより構成されていればよい。また、微結晶３０２ａ〜３０２ｄは、ＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88から構成されていればよい。また、微結晶３０２ｄの粒子径が、１ｎｍ程度とされていればよい。微結晶３０２ｄの粒径が１ｎｍ程度であれば、微結晶３０２ｄの内部の原子数に対する微結晶３０２ｄの表面の原子数の割合が、１より大きくなる。 For example, the base 301 may be made of glass such as soda glass. The microcrystals 302a to 302d may be made of CdS 0.12 Se 0.88 . Moreover, the particle diameter of the microcrystal 302d should just be about 1 nm. If the particle diameter of the microcrystal 302d is about 1 nm, the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal 302d to the number of atoms inside the microcrystal 302d is greater than one.

次に、本実施の形態における光スイッチの動作について説明する。まず、本実施の形態では、スイッチの対象となる信号光は、制御光３１１の導入方向（ｙ軸方向）に対して垂直な方向から入射させればよい。母体３０１が円柱であるので、ｙ軸に対して垂直となっている方向であれば、信号光は、どの方向から入射しても前述した実施の形態１と同様である。   Next, the operation of the optical switch in the present embodiment will be described. First, in the present embodiment, the signal light to be switched may be incident from a direction perpendicular to the introduction direction (y-axis direction) of the control light 311. Since the base body 301 is a cylinder, the signal light is the same as in the first embodiment described above regardless of the direction of incidence as long as the direction is perpendicular to the y-axis.

ここで、本実施の形態においても、例えば、ＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88からなる粒子径１ｎｍの微結晶３０２ｄは、吸収する光の中で最も長い波長が６００ｎｍであり。また、ＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88からなる粒子径０．５ｎｍの微結晶３０２ａは、吸収する光の中で最も長い波長が５５０ｎｍである。 Here, also in the present embodiment, for example, the crystallite 302d having a particle diameter of 1 nm made of CdS 0.12 Se 0.88 has a longest wavelength of 600 nm among absorbed light. In addition, the longest wavelength among the absorbed light of the microcrystal 302a having a particle diameter of 0.5 nm made of CdS 0.12 Se 0.88 is 550 nm.

従って、光スイッチ（光素子３００）に入射した白色光である信号光は、入射方向に伝播していくに従い、微結晶３０２ａ〜３０２ｄの粒子径に依存した波長の光が吸収される。例えば、ｘ軸方向に透過した信号光の中で、ｘｚ面に平行な面内で微結晶３０２ｄが分布している領域では、微結晶３０２ｄの粒子径による吸収端からエネルギーの高い波長の光（波長６００ｎｍより短い波長の成分）が吸収される。また、ｘｚ面に平行な面内で微結晶３０２ａが分布している領域では、信号光の中で波長５５０ｎｍより短い波長に成分が吸収される。   Therefore, as the signal light, which is white light incident on the optical switch (optical element 300), propagates in the incident direction, light having a wavelength depending on the particle diameter of the microcrystals 302a to 302d is absorbed. For example, in the signal light transmitted in the x-axis direction, in a region where the microcrystal 302d is distributed in a plane parallel to the xz plane, light having a wavelength with high energy from the absorption edge due to the particle diameter of the microcrystal 302d ( Component having a wavelength shorter than 600 nm) is absorbed. In the region where the microcrystals 302a are distributed in the plane parallel to the xz plane, the component is absorbed in the signal light at a wavelength shorter than 550 nm.

一方、波長６００ｎｍの制御光３１１を光素子３００に入射させると、前述した実施の形態１と同様に、この波長の制御光３１１は、微結晶３０２ａ〜３０２ｃでは吸収されず、微結晶３０２ｄで吸収される。この結果、微結晶３０２ｄにおいては、キャリアが光励起される。このようにキャリアが光励起されている状態では、微結晶３０２ｄでは吸収飽和状態となり、新たな光の吸収が起こらない。   On the other hand, when the control light 311 having a wavelength of 600 nm is incident on the optical element 300, the control light 311 having this wavelength is not absorbed by the microcrystals 302a to 302c but absorbed by the microcrystal 302d, as in the first embodiment. Is done. As a result, carriers are photoexcited in the microcrystal 302d. In this state where carriers are photoexcited, the microcrystal 302d is in an absorption saturation state, and no new light is absorbed.

このように波長６００ｎｍの制御光３１１の導入により微結晶３０２ｄを吸収飽和状態とした状態で、信号光が光素子３００に入射すると、微結晶３０２ｄでは、これ以上の光吸収が起こらないため、微結晶３０２ｄが分布している領域を通過した信号光は、吸収がされることなく透過する。   Thus, when the signal light is incident on the optical element 300 in a state where the microcrystal 302d is in an absorption saturation state by introducing the control light 311 having a wavelength of 600 nm, no further light absorption occurs in the microcrystal 302d. The signal light that has passed through the region where the crystal 302d is distributed is transmitted without being absorbed.

従って、制御光３１１の有無に依存して光素子３００における信号光の透過率に差が発生するので、これを利用することで、光素子３００を光スイッチとして機能させることができる。また、制御光３１１の波長を変更することで、光素子３００における透過率の差を発生させる光の波長を変更することができる。例えば、制御光３１１の波長を５５０ｎｍとすること、微結晶３０２ａで上述同様の現象が起こり、信号光の波長５５０ｎｍより短い波長の成分の減衰を制御（オン・オフ）することができる。   Accordingly, a difference occurs in the transmittance of the signal light in the optical element 300 depending on the presence or absence of the control light 311. By using this, the optical element 300 can function as an optical switch. Further, by changing the wavelength of the control light 311, the wavelength of light that causes a difference in transmittance in the optical element 300 can be changed. For example, when the wavelength of the control light 311 is set to 550 nm, the same phenomenon as described above occurs in the microcrystal 302a, and attenuation of a component having a wavelength shorter than the wavelength of 550 nm of the signal light can be controlled (on / off).

このように、本実施の形態においても、制御光３１１の波長を、母体３０１において、制御光３１１の導入方向（ｙ軸方向）に分布させた微結晶３０２ａ〜３０２ｄの粒子径に対応する波長とすることで、多波長同時（広帯域）のスイッチング動作が可能である。   Thus, also in this embodiment, the wavelength of the control light 311 is set to a wavelength corresponding to the particle diameters of the microcrystals 302a to 302d distributed in the introduction direction (y-axis direction) of the control light 311 in the base 301. By doing so, simultaneous multi-wavelength (broadband) switching operation is possible.

また、本実施の形態でも、最も径の大きい微結晶３０２ｄの粒子径を、微結晶３０２ｄの内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値としているので、上述したオン・オフのスイッチ動作速度をサブピコ秒からピコ秒程度と高速にすることができる。   Also in this embodiment, since the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal 302d is set to a value larger than 1, the particle diameter of the crystallite 302d having the largest diameter is the value described above. The on / off switch operating speed can be increased from sub-picoseconds to about picoseconds.

また、本実施の形態でも、１ｎｍ以下の粒子径とした微結晶３０２ａ〜３０２ｄを用いており、光素子３００を数ｎｍから数μｍの大きさまで小型化できる。また、本実施の形態においても、制御光の導入方向に沿って制御光の導入側ほど小さくしている微粒子の粒子径の分布を設計することで、設計した粒子径の分布位置に対応して吸収波長が設計できる。したがって、分光器を用いる必要がなく、この点でも、小型化が可能となる。   Also in this embodiment, microcrystals 302a to 302d having a particle diameter of 1 nm or less are used, and the optical element 300 can be downsized from several nm to several μm. Also in the present embodiment, by designing the particle size distribution of the fine particles that are made smaller toward the control light introduction side along the introduction direction of the control light, it corresponds to the distribution position of the designed particle size. The absorption wavelength can be designed. Therefore, it is not necessary to use a spectroscope, and miniaturization is possible in this respect.

また、本実施の形態では、ｙ軸に対して垂直となっている方向であれば、信号光はどの方向から入射してもよいので、信号光の入射方向の自由度をより高くすることができる。このため、光３次元スイッチが実現可能となる。   In the present embodiment, since the signal light may enter from any direction as long as the direction is perpendicular to the y-axis, the degree of freedom in the incident direction of the signal light can be further increased. it can. For this reason, an optical three-dimensional switch can be realized.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの組み合わせおよび変形が実施可能であることは明白である。例えば、上述した実施の形態では、制御光の導入方向に沿って粒子径の大きさを４段階に変化させる例を示したが、これに限るものではない。オン・オフ対象の波長の数に対応させて、粒子径を各々異なる大きさに分割すればよい。例えば、制御光の導入方向に沿って粒子径の大きさを３段階に変化させてもよく、制御光の導入方向に沿って粒子径の大きさを５段階に変化させてもよい。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and many combinations and modifications can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, in the above-described embodiment, an example in which the size of the particle diameter is changed in four steps along the introduction direction of the control light has been described. However, the present invention is not limited to this. The particle diameter may be divided into different sizes corresponding to the number of wavelengths to be turned on / off. For example, the particle size may be changed in three steps along the control light introduction direction, and the particle size may be changed in five steps along the control light introduction direction.

また例えば、母体として用いるガラスは、ソーダガラスに限るものではなく、石英ガラスなどの他のガラスでもよい。また、母体は、ＺｎＯ，ＧａＮ，およびＢＮから構成することもできる。これら材料を用いる場合においても、母体はアモルファスなど非晶質状態の材料から構成するとよい。   Further, for example, the glass used as the base material is not limited to soda glass, and may be other glass such as quartz glass. The parent body can also be composed of ZnO, GaN, and BN. Even when these materials are used, it is preferable that the base is made of an amorphous material such as amorphous.

また、微結晶は、ＣｄＳＳｅに限らず、亜鉛，カドミウム，硫黄，セレン，テルル，およびマンガンの中より選択された元素の化合物からなる半導体であればよい。また、微結晶は、インジウム，ガリウム，窒素，砒素，およびリンの中より選択された化合物からなる半導体で構成してもよい。   The microcrystal is not limited to CdSSe, but may be a semiconductor made of a compound of an element selected from zinc, cadmium, sulfur, selenium, tellurium, and manganese. The microcrystal may be made of a semiconductor made of a compound selected from indium, gallium, nitrogen, arsenic, and phosphorus.

また、微結晶の表面におけるキャリアの再結合の状態は、微結晶表面のダングリングボンドの状態（数）によって影響を受ける。従って、微結晶表面のダングリングボンドの状態を制御することで、光素子（母体）における光学特性を制御することができる。例えば、微結晶の表面にあるダングリングボンドを水素あるいは酸素で終端することで、微結晶の表面状態を制御すればよい。終端したダングリングボンドの割合により、光学特性を制御することができる。この終端は、例えば、微結晶が形成されている母体（光素子）を水素雰囲気中で加熱すればよい。   The state of carrier recombination on the surface of the microcrystal is affected by the state (number) of dangling bonds on the surface of the microcrystal. Therefore, by controlling the state of dangling bonds on the surface of the microcrystal, the optical characteristics of the optical element (matrix) can be controlled. For example, the surface state of the microcrystal may be controlled by terminating dangling bonds on the surface of the microcrystal with hydrogen or oxygen. The optical characteristics can be controlled by the ratio of terminated dangling bonds. This termination may be performed, for example, by heating the base (optical element) on which microcrystals are formed in a hydrogen atmosphere.

１００…光素子、１０１…母体、１０２ａ〜１０２ｄ…微結晶、１０３…制御光照射部、１１１…制御光、１１２…信号光。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Optical element 101 ... Base body, 102a-102d ... Microcrystal, 103 ... Control light irradiation part, 111 ... Control light, 112 ... Signal light.

Claims (3)

半導体からなる複数の微結晶が分散している母体から構成された光素子と、
前記光素子に制御光を照射する制御光照射手段と
を少なくとも備え、
前記母体は、前記半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成され、
複数の前記微結晶は、前記制御光の導入方向に沿って前記制御光の導入側ほど粒子径が小さくされ、前記制御光の導入方向に垂直な面内では粒子径が均一な状態とされ、
前記制御光の導入側より最も離れた箇所の前記光素子に分布する複数の前記微結晶の粒子径は、前記微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされている
ことを特徴とする光スイッチ。 An optical element composed of a matrix in which a plurality of microcrystals made of a semiconductor are dispersed;
Control light irradiation means for irradiating the optical element with control light, and
The matrix is composed of a material having a larger band gap energy than the semiconductor,
The plurality of microcrystals has a particle diameter that is reduced toward the introduction side of the control light along the introduction direction of the control light, and the particle diameter is uniform in a plane perpendicular to the introduction direction of the control light,
The particle diameter of the plurality of microcrystals distributed in the optical element farthest from the introduction side of the control light is such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal is 1 An optical switch characterized by a value that increases. 請求項１記載の光スイッチにおいて、
前記母体は、前記制御光の導入方向に延在する円筒形状に形成されていることを特徴とする光スイッチ。 The optical switch according to claim 1, wherein
The optical switch is characterized in that the base is formed in a cylindrical shape extending in the introduction direction of the control light. 請求項１または２記載の光スイッチにおいて、
前記微結晶は、水素もしくは酸素により終端されたダングリングボンドを備えることを特徴とする光スイッチ。 The optical switch according to claim 1 or 2,
The optical switch includes a dangling bond terminated with hydrogen or oxygen.
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