JPS61231530A - 光スイツチ回路 - Google Patents
光スイツチ回路Info
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- JPS61231530A JPS61231530A JP7215385A JP7215385A JPS61231530A JP S61231530 A JPS61231530 A JP S61231530A JP 7215385 A JP7215385 A JP 7215385A JP 7215385 A JP7215385 A JP 7215385A JP S61231530 A JPS61231530 A JP S61231530A
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- switch
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- signal
- light
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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シ
換える元スイッチ回路に関するものであるＯ （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ない、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
られている。そのようなシステムで必要とされるデバイ
スとして多数の光伝送路の接続を高速に切夛換える元ス
イッチ回路があげられる。このような元スイッチ回路と
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。
換える元スイッチ回路に関するものであるＯ （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ない、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
られている。そのようなシステムで必要とされるデバイ
スとして多数の光伝送路の接続を高速に切夛換える元ス
イッチ回路があげられる。このような元スイッチ回路と
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
ル化等の要求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になると考えられる◎そのような
元スイッチ回路の１つとして昭和５９年度電子通信学会
総合全国大会講演論文集８１７−１１に記載されている
ような光分岐−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−光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。
ル化等の要求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になると考えられる◎そのような
元スイッチ回路の１つとして昭和５９年度電子通信学会
総合全国大会講演論文集８１７−１１に記載されている
ような光分岐−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−光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５図は光分岐−光グー）Ｉｔスイッチ回路の動２本の
入力光伝送路２０ａ、２０ｂＫよシ伝送された光信号は
それぞれ光分岐２１ｍ、２１ｂにょシ分岐され、光分岐
２１ａからの光信号は光ゲートスイッチ２２ａ、２２ｂ
に１元分岐２１ｂからの元信号は元ゲートスイッチ２２
ｃ、２２ｄにそれぞれ入る◎ここで元ゲートスイッチと
呼ぶのは制御信号に応じ、ｆｆｉ信号の通過をＯＮ 、
ＯＦＦする元変調器屋のスイッチである。元ゲートス
イッチがＯＮ状態ならば光信号はそのまま通過し、ＯＦ
Ｆ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０出力用導波路は合波導波路（第４図参照）と
なっておシ、光ゲートスイッチ２２ｍ又は２２ｃを通過
した元信号は合波導波路２３１を通ル出力元信号２４ｍ
とな夛、光ゲートスイッチ２２ｂ又は２２ｄｔ″通過し
た元信号は合波導波路２３ｂ’ｉ通〕出力光信号２４ｂ
となる０ここで例として入力光伝送路２０ｓ＋からの光
信号が出力光信号２４ｂへ、入力元伝送路２０ｂからの
光信号が出力元信号２４ｇ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Ｋは光ゲートス
イッチ１に２２ａ −０ＦＦ。
入力光伝送路２０ａ、２０ｂＫよシ伝送された光信号は
それぞれ光分岐２１ｍ、２１ｂにょシ分岐され、光分岐
２１ａからの光信号は光ゲートスイッチ２２ａ、２２ｂ
に１元分岐２１ｂからの元信号は元ゲートスイッチ２２
ｃ、２２ｄにそれぞれ入る◎ここで元ゲートスイッチと
呼ぶのは制御信号に応じ、ｆｆｉ信号の通過をＯＮ 、
ＯＦＦする元変調器屋のスイッチである。元ゲートス
イッチがＯＮ状態ならば光信号はそのまま通過し、ＯＦ
Ｆ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０出力用導波路は合波導波路（第４図参照）と
なっておシ、光ゲートスイッチ２２ｍ又は２２ｃを通過
した元信号は合波導波路２３１を通ル出力元信号２４ｍ
とな夛、光ゲートスイッチ２２ｂ又は２２ｄｔ″通過し
た元信号は合波導波路２３ｂ’ｉ通〕出力光信号２４ｂ
となる０ここで例として入力光伝送路２０ｓ＋からの光
信号が出力光信号２４ｂへ、入力元伝送路２０ｂからの
光信号が出力元信号２４ｇ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Ｋは光ゲートス
イッチ１に２２ａ −０ＦＦ。
２２ｂ−ＯＮ、２２ｃｍ０Ｎ、２２ｄ−ＯＦＦの状態に
しておけばよい。この状態では光伝送路２０＆からの元
信号は光分岐２１ａにより分岐されるが、光ゲートスイ
ッチ２２ａに入り九光信号はそれがＯＦＦ状態である九
めにそとを通過せず、ＯＮ状態である元ゲートスイッチ
２２ｂに入った光信号のみが通過し出力用導波路２３ｂ
を経て出力光信号２４ｂとして出力される◎出力用導波
路２３ｂは元ゲートスイッチ２２ｄとも接続しているが
、光ゲートスイブチ２２ｄはＯＦＦ状態であるために入
力光伝送路２０ｂからの光信号は出力用導波路２３ｂへ
は出力されず。
しておけばよい。この状態では光伝送路２０＆からの元
信号は光分岐２１ａにより分岐されるが、光ゲートスイ
ッチ２２ａに入り九光信号はそれがＯＦＦ状態である九
めにそとを通過せず、ＯＮ状態である元ゲートスイッチ
２２ｂに入った光信号のみが通過し出力用導波路２３ｂ
を経て出力光信号２４ｂとして出力される◎出力用導波
路２３ｂは元ゲートスイッチ２２ｄとも接続しているが
、光ゲートスイブチ２２ｄはＯＦＦ状態であるために入
力光伝送路２０ｂからの光信号は出力用導波路２３ｂへ
は出力されず。
出力光信号２４ｂへは入力元伝送路２０ａからの信号の
みが出力される。一方入力党伝送路２０ｂからの光信号
は光分岐２１ｂにより分絃されＯＮ状態である元ゲート
スイッチ２２ｃの方に分岐した光信号のみが通過し、出
力用光導波路２３ａｆ通りて出力元信号２４ａとして出
力される。また入力光伝送路２０ｍからの元信号を光出
力２４ｍへ、入力元伝送路２０ｂからの光信号を出力元
信号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、２２ｃｍ０ＦＦ
、２２ｄ−ＯＮの状態にしておけばよい。以上のように
元ゲートスイッチ２２ｍ、 ２２ｂ、 ２２ｃ、 ２２
ｄの０Ｎ−ＯＦＦを切シ換えることによりて入力元伝送
路２０ｍ、２０ｂ−らの光信号を任意に出力光信号２４
ａ、２４ｂへ出力することができる◎またそれセ肋ｙｔ
り５−トスイッチｔ”２２ａ−ＯＮ、２２ｂ−ＯＦＦ、
２２ｃｍ０ＦＦ、２２ｄ−ＯＦＦの状態にしておくと入
力元伝送路２０ｂからの元信号は出力されず、入力光伝
送路２０畠からの光信号が２つの出力元信号２４ｇ、２
４ｂに出力される◎このようにこの構成では元信号の接
続の切シ換え以外に、画像情報サービス等に不可欠な元
信号を分配するという機能ももつ・この元スイッチ回路
の構造では元信号ｔ−元のままで切シ換えるため。
みが出力される。一方入力党伝送路２０ｂからの光信号
は光分岐２１ｂにより分絃されＯＮ状態である元ゲート
スイッチ２２ｃの方に分岐した光信号のみが通過し、出
力用光導波路２３ａｆ通りて出力元信号２４ａとして出
力される。また入力光伝送路２０ｍからの元信号を光出
力２４ｍへ、入力元伝送路２０ｂからの光信号を出力元
信号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、２２ｃｍ０ＦＦ
、２２ｄ−ＯＮの状態にしておけばよい。以上のように
元ゲートスイッチ２２ｍ、 ２２ｂ、 ２２ｃ、 ２２
ｄの０Ｎ−ＯＦＦを切シ換えることによりて入力元伝送
路２０ｍ、２０ｂ−らの光信号を任意に出力光信号２４
ａ、２４ｂへ出力することができる◎またそれセ肋ｙｔ
り５−トスイッチｔ”２２ａ−ＯＮ、２２ｂ−ＯＦＦ、
２２ｃｍ０ＦＦ、２２ｄ−ＯＦＦの状態にしておくと入
力元伝送路２０ｂからの元信号は出力されず、入力光伝
送路２０畠からの光信号が２つの出力元信号２４ｇ、２
４ｂに出力される◎このようにこの構成では元信号の接
続の切シ換え以外に、画像情報サービス等に不可欠な元
信号を分配するという機能ももつ・この元スイッチ回路
の構造では元信号ｔ−元のままで切シ換えるため。
光信号を一旦電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０更に通常の導波型の光路を切シ換える盤のスイ
ッチ（例として電気光学効果を利用した方向性結合器減
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−光グー）Ｗスイッチ回路は原理的には非常に優
れたものである◎光ゲートスイッチとしては従来昭和５
９年度電子通信学会総合全国大会講演論文集８５−１に
記載されているようなレベル再生機能をもつリピータ・
ゲートが知られている口これは元ゲートスイッチ単体と
しては高い消光比をもち、入射光のモード、波長によら
ないという優れた性能をもっているが、多チャンネル化
を行なう際に元の配線が非常に複雑になるという欠点が
あった０また党ゲートスイッチとして他に液晶などを用
いたものがあり、これは面的な構造をもち比較的多チャ
ンネル化には有利であるが１元ゲートスイッチの性能と
しては消光比が十分にとれない、入射光の偏光に依存す
るなどの問題があった。
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０更に通常の導波型の光路を切シ換える盤のスイ
ッチ（例として電気光学効果を利用した方向性結合器減
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−光グー）Ｗスイッチ回路は原理的には非常に優
れたものである◎光ゲートスイッチとしては従来昭和５
９年度電子通信学会総合全国大会講演論文集８５−１に
記載されているようなレベル再生機能をもつリピータ・
ゲートが知られている口これは元ゲートスイッチ単体と
しては高い消光比をもち、入射光のモード、波長によら
ないという優れた性能をもっているが、多チャンネル化
を行なう際に元の配線が非常に複雑になるという欠点が
あった０また党ゲートスイッチとして他に液晶などを用
いたものがあり、これは面的な構造をもち比較的多チャ
ンネル化には有利であるが１元ゲートスイッチの性能と
しては消光比が十分にとれない、入射光の偏光に依存す
るなどの問題があった。
この様に従来は多チャンネル化への適用性更に元ゲート
スイッチとして十分な性能の両方をもりた光分岐−元ゲ
ート型スイッチ回路は得られていなかったＯ （発明の目的） 本発明の目的は上述したような光分岐−元ゲート盤スイ
ッチ回路の欠点を除去し、大きな消光比が得られ広帯域
信号を高速に切シ換えることが出来、かつ入射光のモー
ド、波長に大きな制限がなく集積化、多チャンネル化が
容易な元スイッチ回路を提供することにある◎ （発明の構成） 本発明の元スイッチ回路は、ひとつの入力端から入った
元１に−ｒ＞ （〉２ ）本の元に分岐するｆｉ（〉２
）個の光分岐と、前記光分岐の各々の分岐先に光学的に
縦続接続され、光電／電元変換手段によ、９ＯＮ状態で
は光を通しＯＦＦ状態では光を通さない機能をもつスイ
ッチと、各々の前記スイッチに光学的に縦続接続された
出力用導波路とを備え、各々の前記スイッチが同一平面
内にマトリクス状にｍ×ｎ個形成され、前記平面の一方
の面に前記光分岐が接続され、前記平面の他方の面に前
記出力用導波路が接続されている構成となってる。
スイッチとして十分な性能の両方をもりた光分岐−元ゲ
ート型スイッチ回路は得られていなかったＯ （発明の目的） 本発明の目的は上述したような光分岐−元ゲート盤スイ
ッチ回路の欠点を除去し、大きな消光比が得られ広帯域
信号を高速に切シ換えることが出来、かつ入射光のモー
ド、波長に大きな制限がなく集積化、多チャンネル化が
容易な元スイッチ回路を提供することにある◎ （発明の構成） 本発明の元スイッチ回路は、ひとつの入力端から入った
元１に−ｒ＞ （〉２ ）本の元に分岐するｆｉ（〉２
）個の光分岐と、前記光分岐の各々の分岐先に光学的に
縦続接続され、光電／電元変換手段によ、９ＯＮ状態で
は光を通しＯＦＦ状態では光を通さない機能をもつスイ
ッチと、各々の前記スイッチに光学的に縦続接続された
出力用導波路とを備え、各々の前記スイッチが同一平面
内にマトリクス状にｍ×ｎ個形成され、前記平面の一方
の面に前記光分岐が接続され、前記平面の他方の面に前
記出力用導波路が接続されている構成となってる。
【作用）
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１図は本発明の詳細な説明するための図
である。この場合は例として２×２のスイッチ回路で光
電／電光変換を用いた光ゲートスイッチを４つ同一平面
上に配列しである。
を解決した。第１図は本発明の詳細な説明するための図
である。この場合は例として２×２のスイッチ回路で光
電／電光変換を用いた光ゲートスイッチを４つ同一平面
上に配列しである。
光分岐・元ゲートｍスイッチ回路の基本的なスイ、チン
グ動作に関しては従来のものと同様で６フ、入力光信号
１＠、ｌｂがそれぞれ光分岐２ｍ、２ｂを通って分岐さ
れその先にある光ゲートスイッチ３ｍ、３ｂ、３ｃ、３
ｄに入９、それぞれの光ゲートスイッチへの制御信号端
子３ｅからの制御信号に応じて任意のスイッチング状態
を得、出力用導波路４ａ、４．ｂｔ経て出力光信号５ｍ
、５ｂとして取シ出される◎ここでは出力用導波路は合
波導波路としている０第２図は本発明に用いた光電／電
光変換を用いた元ゲートスイッチのひとつのエレメント
の機能を示すためのブロック図である。入力光信号６ａ
受元素子７に入力され、それと隣接して設けられた発光
素子８によって出力光信号６ｂとして取）出される。ま
た出力元信号６ｂは受光素子７、あるいは発光素子８に
接続された制御信号端子３ｅからの制御信号によって任
意の０Ｎ−ＯＦＦ状態に切シ換えられる＠ この様に元ゲートスイッチとして受光素子９発元素子を
用い九光電／電元変換を用いているので、高い消光比が
得られ、入射光の波長、モードに大きく影響しない元ゲ
ートスイッチが得られる◎さらにこれらの元ゲートスイ
ッチを第１図に示すように同一平面内でマトリクス状に
配列し、その一方の面を受光用の面、他方を発光用の面
とし、受光用の面には入力信号用の光分岐２ａ、２ｂが
、発光用の面には出力用導波路４ａ、４ｂが接続された
構成をもっているので光伝送系の配線が重なり合りた９
して複雑にはならないため多チャンネルが非常に容易に
できる。
グ動作に関しては従来のものと同様で６フ、入力光信号
１＠、ｌｂがそれぞれ光分岐２ｍ、２ｂを通って分岐さ
れその先にある光ゲートスイッチ３ｍ、３ｂ、３ｃ、３
ｄに入９、それぞれの光ゲートスイッチへの制御信号端
子３ｅからの制御信号に応じて任意のスイッチング状態
を得、出力用導波路４ａ、４．ｂｔ経て出力光信号５ｍ
、５ｂとして取シ出される◎ここでは出力用導波路は合
波導波路としている０第２図は本発明に用いた光電／電
光変換を用いた元ゲートスイッチのひとつのエレメント
の機能を示すためのブロック図である。入力光信号６ａ
受元素子７に入力され、それと隣接して設けられた発光
素子８によって出力光信号６ｂとして取）出される。ま
た出力元信号６ｂは受光素子７、あるいは発光素子８に
接続された制御信号端子３ｅからの制御信号によって任
意の０Ｎ−ＯＦＦ状態に切シ換えられる＠ この様に元ゲートスイッチとして受光素子９発元素子を
用い九光電／電元変換を用いているので、高い消光比が
得られ、入射光の波長、モードに大きく影響しない元ゲ
ートスイッチが得られる◎さらにこれらの元ゲートスイ
ッチを第１図に示すように同一平面内でマトリクス状に
配列し、その一方の面を受光用の面、他方を発光用の面
とし、受光用の面には入力信号用の光分岐２ａ、２ｂが
、発光用の面には出力用導波路４ａ、４ｂが接続された
構成をもっているので光伝送系の配線が重なり合りた９
して複雑にはならないため多チャンネルが非常に容易に
できる。
第１図には２×２の場合について示したが、チャンネル
数が４ Ｘ ４ Ｆ Ｂ ×８、あるいはそれ以上に
なりた場合でも大きな問題はないことは第１図よシ明ら
かである。
数が４ Ｘ ４ Ｆ Ｂ ×８、あるいはそれ以上に
なりた場合でも大きな問題はないことは第１図よシ明ら
かである。
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明す
る。第３図は第２図における受光素子と発光素子が隣接
して説けられた場合のブロック図の具体例である。ｎ“
−ＧｍＡｍ基板９の片面Ｋｎ−−ＧａＡｓコレクタ層、
１０ａ、 Ｐ−ＧａＡｓベース層１０ ｂ。
る。第３図は第２図における受光素子と発光素子が隣接
して説けられた場合のブロック図の具体例である。ｎ“
−ＧｍＡｍ基板９の片面Ｋｎ−−ＧａＡｓコレクタ層、
１０ａ、 Ｐ−ＧａＡｓベース層１０ ｂ。
ｎ−ＧａＡ／Ａｓエミッタ層１０ｃ、 ｎ −ＧａＡｓ
１ｏｔｉ ｆ：成長させ、°受光素子としてフォト・
トランジスタを形成し、ｎ −ＧａＡｓ基板９の反対側
の面にｎ−ＧａＡ／Ａｓクラッド層１２ ａ ｇ ｎ
−ＧａＡ／Ａｓ活性層１２ｂ、ｐ−ＧａＡｊＡｓクラッ
ド層１２ｃ、 ｐ −ＧａＡｓ １２ｄｔ−成長させ
発光素子として発光ダイオードを形成し１両側にバイア
ス用の電極１１．１３：１にと９つける。
１ｏｔｉ ｆ：成長させ、°受光素子としてフォト・
トランジスタを形成し、ｎ −ＧａＡｓ基板９の反対側
の面にｎ−ＧａＡ／Ａｓクラッド層１２ ａ ｇ ｎ
−ＧａＡ／Ａｓ活性層１２ｂ、ｐ−ＧａＡｊＡｓクラッ
ド層１２ｃ、 ｐ −ＧａＡｓ １２ｄｔ−成長させ
発光素子として発光ダイオードを形成し１両側にバイア
ス用の電極１１．１３：１にと９つける。
この様な一方の面に受光素子、他方の面に発光素子を形
成した例は文献「アイ・イー・イー・イートランスアク
ションズオンエレクトロンデバイ−ｋＸ （ＩＥＥＥ
ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ８ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮＤ
ＢＶＩＣＥ８ 、Ｖｏｌ ＥＤ−２８（１９８１）４０
４） Ｊに述べられておシ、素子の作成プロセス等に関
する問題はない。しかし上記の文献においてはフォト・
トランジスタと発光ダイオードとの組み合わせをひとつ
の単体とし元アンプとして用いているため、これをひと
つの光ゲートスイッチとして使用する為にはバイアス切
換用の制御信号源１４を取シつければよい。また、この
素子は一枚の基板の両面を使い面受元９面発光という構
成をとっているため、これらを多数一枚の基板の上にマ
トリクス状に集積化することが出来る。
成した例は文献「アイ・イー・イー・イートランスアク
ションズオンエレクトロンデバイ−ｋＸ （ＩＥＥＥ
ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ８ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮＤ
ＢＶＩＣＥ８ 、Ｖｏｌ ＥＤ−２８（１９８１）４０
４） Ｊに述べられておシ、素子の作成プロセス等に関
する問題はない。しかし上記の文献においてはフォト・
トランジスタと発光ダイオードとの組み合わせをひとつ
の単体とし元アンプとして用いているため、これをひと
つの光ゲートスイッチとして使用する為にはバイアス切
換用の制御信号源１４を取シつければよい。また、この
素子は一枚の基板の両面を使い面受元９面発光という構
成をとっているため、これらを多数一枚の基板の上にマ
トリクス状に集積化することが出来る。
第４図は本発明によるひとつの実施例を示す図である。
ここでは例として４×４の光分岐・元ゲート型スイッチ
回路について示した。 １４ａ、ｘ４ｂ。
回路について示した。 １４ａ、ｘ４ｂ。
１４ｃ、１４ｄは８ｉ基板上につけた８ｉ０１膜を導波
路化したプレーナ屋の光分岐、１５は上述した一枚の基
板の一方の面に受光素子としてのフォト・トランジスタ
、他方の面に発光素子としての発光ダイオードをマトリ
クス状に集積化して形成した元ゲートスイッチ１６ｍ、
１’６ｂ、１６ｃ、１６ｄは上述の光分岐を逆方向に使
用した出力用の合波導波路である・この時、各導波路と
受光素子１発光素子とのピッチは合わせである。各々の
光分岐に入った光信号は分岐され各元ゲートスイッチに
はいる。
路化したプレーナ屋の光分岐、１５は上述した一枚の基
板の一方の面に受光素子としてのフォト・トランジスタ
、他方の面に発光素子としての発光ダイオードをマトリ
クス状に集積化して形成した元ゲートスイッチ１６ｍ、
１’６ｂ、１６ｃ、１６ｄは上述の光分岐を逆方向に使
用した出力用の合波導波路である・この時、各導波路と
受光素子１発光素子とのピッチは合わせである。各々の
光分岐に入った光信号は分岐され各元ゲートスイッチに
はいる。
ここで各党ゲートスイッチの０Ｎ−ＯＦＦ状態によって
任意のスイッチング状態が得られ出力用導波路を経由し
て出力元信号として出力される。この場合は元ゲートス
イッチとしてフォト・トランジスタと発光ダイオードを
用い光電／電光変換を行ない、フォト・トランジスタの
バイアス電圧によって１元ゲートスイッチのＯＮ・０Ｆ
Ｆｔ−切シ換えているために高い消光比が得られる。又
光ゲートスイッチがＯＮ状態の場合フォト・トランジス
タ・と発光ダイオードよ構成る元アンプの作用のため１
元分岐によって減少したパワーを増幅できるという余剰
の効果もある。又、受光素子としてフォト・トランジス
タを用いているために入射光の波長、モードの影響をあ
ま９受けな−＠更に各元ゲートスイッチが第４図に示す
様に同一平面上にＹ ） ＩＪクス状に配列され、一方
の面が受光用他方の面が発光用の面となシ受光用の面に
は入力光信号が送られてくる光分岐２発光用の面には出
力光導波路が光学的に接続されているため元の配線が全
く複雑にならない。またこれ以上の多チャンネル化も容
易に出来ることは明らかである〇 また本実施例以外でも、光分岐、出力元導波路には７ア
イパ融着呈スターカプラなどでもよく。
任意のスイッチング状態が得られ出力用導波路を経由し
て出力元信号として出力される。この場合は元ゲートス
イッチとしてフォト・トランジスタと発光ダイオードを
用い光電／電光変換を行ない、フォト・トランジスタの
バイアス電圧によって１元ゲートスイッチのＯＮ・０Ｆ
Ｆｔ−切シ換えているために高い消光比が得られる。又
光ゲートスイッチがＯＮ状態の場合フォト・トランジス
タ・と発光ダイオードよ構成る元アンプの作用のため１
元分岐によって減少したパワーを増幅できるという余剰
の効果もある。又、受光素子としてフォト・トランジス
タを用いているために入射光の波長、モードの影響をあ
ま９受けな−＠更に各元ゲートスイッチが第４図に示す
様に同一平面上にＹ ） ＩＪクス状に配列され、一方
の面が受光用他方の面が発光用の面となシ受光用の面に
は入力光信号が送られてくる光分岐２発光用の面には出
力光導波路が光学的に接続されているため元の配線が全
く複雑にならない。またこれ以上の多チャンネル化も容
易に出来ることは明らかである〇 また本実施例以外でも、光分岐、出力元導波路には７ア
イパ融着呈スターカプラなどでもよく。
元ゲートスイッチに関して、受光素子としてはＰＩＮＦ
ＥＴ、発光素子としては面発光半導体レーザなどを使う
ことも可能である。光ゲートスイッチの構成に関しても
一枚の基板の表と裏に各素子を成長させる以外に、基板
の一面に受光・発光素子を積層して形成しておいて、基
板に穴ｔ−Ｓけるなどの手段によ９１片面を受光用の面
、他面を発光用の面といりた構成にしてもよい０また材
料に関してもここではＧａＡｓ ／ＧａＡ／Ａｓ系のも
のを用いたが、これに限定する必要はなく ＩｎＰ／
ＩｎＧａＡｓＰ系の材料を用いてもよい。
ＥＴ、発光素子としては面発光半導体レーザなどを使う
ことも可能である。光ゲートスイッチの構成に関しても
一枚の基板の表と裏に各素子を成長させる以外に、基板
の一面に受光・発光素子を積層して形成しておいて、基
板に穴ｔ−Ｓけるなどの手段によ９１片面を受光用の面
、他面を発光用の面といりた構成にしてもよい０また材
料に関してもここではＧａＡｓ ／ＧａＡ／Ａｓ系のも
のを用いたが、これに限定する必要はなく ＩｎＰ／
ＩｎＧａＡｓＰ系の材料を用いてもよい。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように本発明によれば、低クロスト
ークで高い消光比が得られ、入射光の波長、モードによ
る大きな制限がなく、従って多モード７７４２元も切ル
換え可能であル、更に小量で集積化に適し光配線を全く
複雑にすることなく多チャンネル化が容易に実現できる
元スイッチ回路が得られ、将来の種々の元システムの実
現ニ寄与するところ大である。
ークで高い消光比が得られ、入射光の波長、モードによ
る大きな制限がなく、従って多モード７７４２元も切ル
換え可能であル、更に小量で集積化に適し光配線を全く
複雑にすることなく多チャンネル化が容易に実現できる
元スイッチ回路が得られ、将来の種々の元システムの実
現ニ寄与するところ大である。
第１図は本発明による一枚の基板の片面を入力側、他面
を出力側とした元ゲートスイッチを用いた場合の光分岐
・元ゲート型スイッチ回路の構成例金示す図、第２図は
本発明で用いるひとつの元ゲートスイッチの動作を説明
するだめのブロック図、第３図は第２図における光ゲー
トスイッチをフォト・トランジスタと発光ダイオードを
隣接して製作した場合のその構造図、第４図は本発明に
よる光分岐・元ゲート型スイッチ回路の一実施例を示す
図、第５図は従来の光分岐、光ゲート型スイッチ回路の
動作を説明するだめの図である。 図においてｌａ、ｌｂ、６ａは入力元信号、２ｍ。 ２ ｂ、 １４ａ、 １４ｂ、 １４ｃ、 １４ｄ、
２１ｍ、 ２１ｂは光分岐、３ ｍ、 ３ ｂ、 ３
Ｃ，３ｄ、 ２２ａ、 ２２ｂ。 ２２ ｅ、 ２２ ｄは元ゲートスイッチ、１５は集積
化しマトリクス状に配列した光ゲートスイッチ、３ｅは
制御信号端子、４ ａ、４ｂ １６ａ、 ｌａｂ、１６
ｃ。 １６ ｄ、 ２３ ｍ、 ２３ ｂは合波導波路、５ｍ
、５ｂ、６ｂ。 ２４ｍ、２４ｂは出力元信号、７は受光素子、８は発光
素子、２０暑、２０ｂは入力元伝送路、９はｎ＋−Ｇａ
Ａｓ基板、１０ａはｎ−ＧａＡｓコレクタ層、１０ｂは
ｐ−ＧａＡｓベース層、１０ｃはｎ−Ｇａム／Ａｓエミ
ッタ層、１０ｄはｎ″″ＱａＡｓ、１１，１３は電極、
１２ａはｎ−ＧａＡｓ基板り２ラド層、１２ｂはｎ″″
ＧａＡ／Ａｓ活性層、１２ ｃ ａ ｐ−ＧａＡ／Ａｓ
クラッド層、１２ｄはｐ−ＧａＡｓである。 第 １ 口 元ケ°−トスイウチ 第２図 第３図 １ 電極 ｌｊ を極 第４図 冶づ皮１１波路、
を出力側とした元ゲートスイッチを用いた場合の光分岐
・元ゲート型スイッチ回路の構成例金示す図、第２図は
本発明で用いるひとつの元ゲートスイッチの動作を説明
するだめのブロック図、第３図は第２図における光ゲー
トスイッチをフォト・トランジスタと発光ダイオードを
隣接して製作した場合のその構造図、第４図は本発明に
よる光分岐・元ゲート型スイッチ回路の一実施例を示す
図、第５図は従来の光分岐、光ゲート型スイッチ回路の
動作を説明するだめの図である。 図においてｌａ、ｌｂ、６ａは入力元信号、２ｍ。 ２ ｂ、 １４ａ、 １４ｂ、 １４ｃ、 １４ｄ、
２１ｍ、 ２１ｂは光分岐、３ ｍ、 ３ ｂ、 ３
Ｃ，３ｄ、 ２２ａ、 ２２ｂ。 ２２ ｅ、 ２２ ｄは元ゲートスイッチ、１５は集積
化しマトリクス状に配列した光ゲートスイッチ、３ｅは
制御信号端子、４ ａ、４ｂ １６ａ、 ｌａｂ、１６
ｃ。 １６ ｄ、 ２３ ｍ、 ２３ ｂは合波導波路、５ｍ
、５ｂ、６ｂ。 ２４ｍ、２４ｂは出力元信号、７は受光素子、８は発光
素子、２０暑、２０ｂは入力元伝送路、９はｎ＋−Ｇａ
Ａｓ基板、１０ａはｎ−ＧａＡｓコレクタ層、１０ｂは
ｐ−ＧａＡｓベース層、１０ｃはｎ−Ｇａム／Ａｓエミ
ッタ層、１０ｄはｎ″″ＱａＡｓ、１１，１３は電極、
１２ａはｎ−ＧａＡｓ基板り２ラド層、１２ｂはｎ″″
ＧａＡ／Ａｓ活性層、１２ ｃ ａ ｐ−ＧａＡ／Ａｓ
クラッド層、１２ｄはｐ−ＧａＡｓである。 第 １ 口 元ケ°−トスイウチ 第２図 第３図 １ 電極 ｌｊ を極 第４図 冶づ皮１１波路、
Claims (1)
- 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（≧２）個の光分岐と、前記光分岐の各々の分岐
先に光学的に縦続接続され、光電／電光変換手段により
ＯＮ状態では光を通しＯＦＦ状態では光を通さない機能
をもつスイッチと、各々の前記スイッチに光学的に縦続
接続された出力用導波路とを備え、各々の前記スイッチ
が同一平面内にマトリクス状にｍ×ｎ個形成され、前記
平面の一方の面にｎ個の前記光分岐が接続され、前記平
面の他方の面に前記出力用導波路が接続されている構成
をとることを特徴とする光スイッチ回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7215385A JPS61231530A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 光スイツチ回路 |
| EP85106005A EP0161683B1 (en) | 1984-05-17 | 1985-05-15 | Optical switch circuit |
| DE85106005T DE3587515T2 (de) | 1984-05-17 | 1985-05-15 | Optische Schalteinrichtung. |
| CA000481666A CA1257924A (en) | 1984-05-17 | 1985-05-16 | Optical switch circuit |
| US06/734,725 US4798435A (en) | 1984-05-17 | 1985-05-16 | Optical switch circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7215385A JPS61231530A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 光スイツチ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231530A true JPS61231530A (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=13481025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7215385A Pending JPS61231530A (ja) | 1984-05-17 | 1985-04-05 | 光スイツチ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231530A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644724A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-09 | Nec Corp | Optical switch |
| US6347168B1 (en) | 1999-01-28 | 2002-02-12 | Nec Corporation | Optical switch and optical switch system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163216A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical matrix switch |
| JPS5852621A (ja) * | 1981-09-25 | 1983-03-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光マトリクス・スイツチ |
| JPS58137246A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光マトリクス・スイツチ |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP7215385A patent/JPS61231530A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163216A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical matrix switch |
| JPS5852621A (ja) * | 1981-09-25 | 1983-03-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光マトリクス・スイツチ |
| JPS58137246A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光マトリクス・スイツチ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644724A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-09 | Nec Corp | Optical switch |
| US6347168B1 (en) | 1999-01-28 | 2002-02-12 | Nec Corporation | Optical switch and optical switch system |
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