JPS6218524A - 光マトリクススイツチ - Google Patents
光マトリクススイツチInfo
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- JPS6218524A JPS6218524A JP60157051A JP15705185A JPS6218524A JP S6218524 A JPS6218524 A JP S6218524A JP 60157051 A JP60157051 A JP 60157051A JP 15705185 A JP15705185 A JP 15705185A JP S6218524 A JPS6218524 A JP S6218524A
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- optical
- optical switch
- input
- waveguide
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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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、小型基板上に構成した挿入損失の少ない大規
模な光マトリクススイッチに関するものである。
模な光マトリクススイッチに関するものである。
[従来の技術]
従来、集積可能な光マトリクススイッチとしては、たと
えば第4図に示すような構成のものが挙げられる。これ
は特願昭57−18117号に詳述されているが、第4
図において、1は入力光導波路、2は出力光導波路、
11およびI2は入力光導波路1の入力端、01および
02は出力光導波路2の出力端、3は分岐回路、4は合
流回路、5は分岐光導波路である。 S4 .5ij
(i =1,2;j =1.2)は各々PN接合を有す
る半導体光スイッチ素子を表わしており、前者は入力光
導波路1に挿入され、後者は分岐光導波路5に挿入され
て、マトリクスの形態に配置されている。
えば第4図に示すような構成のものが挙げられる。これ
は特願昭57−18117号に詳述されているが、第4
図において、1は入力光導波路、2は出力光導波路、
11およびI2は入力光導波路1の入力端、01および
02は出力光導波路2の出力端、3は分岐回路、4は合
流回路、5は分岐光導波路である。 S4 .5ij
(i =1,2;j =1.2)は各々PN接合を有す
る半導体光スイッチ素子を表わしており、前者は入力光
導波路1に挿入され、後者は分岐光導波路5に挿入され
て、マトリクスの形態に配置されている。
この光マトリクススイッチの動作を以下に説明する。い
ま、入力導波路1の入力端11から出力導波路2の出力
端02を選択する場合には、光スイッチ素子SlとS+
2に順方向電流を注入する。
ま、入力導波路1の入力端11から出力導波路2の出力
端02を選択する場合には、光スイッチ素子SlとS+
2に順方向電流を注入する。
入力光導波路11から入射した信号光は分岐回路3で分
岐され、光スイッチ素子S!へ入射される。ここで、順
方向電流が光スイッチ素子S1に注入され、信号光の波
長がそのPN接合素子のゲインスペクトル内に設定され
ている場合には、誘導放出によって信号光は増幅されて
出射される。一方、電流が注入されていない場合には、
基礎吸収(誘導吸収)によって大きく減衰されるため、
光信号は出射されない。
岐され、光スイッチ素子S!へ入射される。ここで、順
方向電流が光スイッチ素子S1に注入され、信号光の波
長がそのPN接合素子のゲインスペクトル内に設定され
ている場合には、誘導放出によって信号光は増幅されて
出射される。一方、電流が注入されていない場合には、
基礎吸収(誘導吸収)によって大きく減衰されるため、
光信号は出射されない。
このような動作原理によって任意所望の出射端を選択す
ることができる。しかしながら、光導波路1,2.5お
よびPN接合素子Sj、Sij共に単一モード導波系で
構成されるため、分岐回路3ではもちろんのこと、合流
回路4でも放射損失が生じ、原理上、3dBの結合損失
が生じる。したがって、出力光導波路2に結合された光
信号は合流回路4を通過する度毎に3dBの損失を生じ
、規模の大きいマトリクススイッチでは非常に大きい挿
入損失となる欠点がある。
ることができる。しかしながら、光導波路1,2.5お
よびPN接合素子Sj、Sij共に単一モード導波系で
構成されるため、分岐回路3ではもちろんのこと、合流
回路4でも放射損失が生じ、原理上、3dBの結合損失
が生じる。したがって、出力光導波路2に結合された光
信号は合流回路4を通過する度毎に3dBの損失を生じ
、規模の大きいマトリクススイッチでは非常に大きい挿
入損失となる欠点がある。
しかもまた、出力端に近い位置の入力端と、出力端から
遠い位置の入力端との挿入損失には大きな差が生じ、光
通話路として使用する場合に、選択した通路によって大
きな出力レベル差が生じるという欠点があった。
遠い位置の入力端との挿入損失には大きな差が生じ、光
通話路として使用する場合に、選択した通路によって大
きな出力レベル差が生じるという欠点があった。
さらにまた、第4図の構成でNXNの規模のマトリクス
スイッチを構成するためには、 N2個の交差点にスイ
ッチ素子S4.Sijを配置することが必要となり、大
規模なマトリクススイッチを構成する上で、放熱、製造
上の歩留り等の点に問題があった。
スイッチを構成するためには、 N2個の交差点にスイ
ッチ素子S4.Sijを配置することが必要となり、大
規模なマトリクススイッチを構成する上で、放熱、製造
上の歩留り等の点に問題があった。
従来の光マトリクススイッチの他の代表例として、方向
性結合器形光スイッチを使用した例について説明する。
性結合器形光スイッチを使用した例について説明する。
第5図はかかる方向性結合形光スイッチ素子の構成例を
示し、その詳細は文献「R。
示し、その詳細は文献「R。
V、Schmidt and R,C,AIferne
ss、 ”Directionalcoupler 5
w1tches、 modulators and
filtersusing alternatingΔ
β techn 1ques 、”IEEE 。
ss、 ”Directionalcoupler 5
w1tches、 modulators and
filtersusing alternatingΔ
β techn 1ques 、”IEEE 。
Trans、 C1rcuit and Syste
ms、vol、cAs−213,pp。
ms、vol、cAs−213,pp。
1099−1108.11179 Jに開示されている
。
。
第5図において、6は入力光導波路1と出力光導波路2
との間に連続して配置されている中間の光導波路であり
、互いに近接している。7は制御用電圧を光導波路6に
印加するための電極である。各導波路1,2.8はL
1Nb03結晶基板にTiを拡散することによって形成
される。第5図の構成は、2×2の光スイッチ素子とし
て動作する0例えば、入力端■1から入射してきた光信
号は、電極6に電圧Vが印加されていない場合には出力
端01へ出射するが、電極6に電圧Vを印加した場合に
は出力端02へ出射させることができる。入力端一12
に関しても同様な動作を行うため、2×2の光スイッチ
動作を行うことができる。
との間に連続して配置されている中間の光導波路であり
、互いに近接している。7は制御用電圧を光導波路6に
印加するための電極である。各導波路1,2.8はL
1Nb03結晶基板にTiを拡散することによって形成
される。第5図の構成は、2×2の光スイッチ素子とし
て動作する0例えば、入力端■1から入射してきた光信
号は、電極6に電圧Vが印加されていない場合には出力
端01へ出射するが、電極6に電圧Vを印加した場合に
は出力端02へ出射させることができる。入力端一12
に関しても同様な動作を行うため、2×2の光スイッチ
動作を行うことができる。
このような2×2の光スイッチ素子を使用して光マトリ
クスを構成した例を第6図に示す0図中、8は第5図に
示した2×2の光スイッチ素子を表わす、第6図におけ
る構成例は4×4の光゛マトリクススイッチを構成した
例である。この図かられかるように、光スイッチ素子8
は6個使用されており、光スイッチ素子を16個用いる
前述の構成例に比較すると、素子数は削減されている。
クスを構成した例を第6図に示す0図中、8は第5図に
示した2×2の光スイッチ素子を表わす、第6図におけ
る構成例は4×4の光゛マトリクススイッチを構成した
例である。この図かられかるように、光スイッチ素子8
は6個使用されており、光スイッチ素子を16個用いる
前述の構成例に比較すると、素子数は削減されている。
しかしながら、この場合には、ある入力端からある出力
端への通路を使用していると、他の入力端から使用して
いない他の任意の出力端への通路が形成できないネット
ワーク、すなわちブロッキングネットワークとなり、交
換動作を行うための光通話路として使用することが困難
になる欠点がある。
端への通路を使用していると、他の入力端から使用して
いない他の任意の出力端への通路が形成できないネット
ワーク、すなわちブロッキングネットワークとなり、交
換動作を行うための光通話路として使用することが困難
になる欠点がある。
さらにまた、この光スイッチ素子はパッシブ回路で構成
されているため、光スイッチ素子数が増加するにつれて
、挿入損失が比例的に増大し、大規模光スイッチマトリ
クスを構成することができない。
されているため、光スイッチ素子数が増加するにつれて
、挿入損失が比例的に増大し、大規模光スイッチマトリ
クスを構成することができない。
しかもまた、この光スイッチ素子では、光の位相条件を
制御してスイッチング動作させるので、光導波路の作製
条件が厳しく、入射光の偏光状態に特性が依存し、しか
も温度に対する安定性が悪いという欠点がある。さらに
大規模光マトリクスを構成するには、大型基板を必要と
する。例えば、単位光スイッチ素子の大きさを10mm
X 1.5m+aと仮定すると、8×8の規模では、約
?OmmX 9.Ommの大型基板が必要となり、導波
路パターンを作製する上でも非常に困難となる欠点があ
った。
制御してスイッチング動作させるので、光導波路の作製
条件が厳しく、入射光の偏光状態に特性が依存し、しか
も温度に対する安定性が悪いという欠点がある。さらに
大規模光マトリクスを構成するには、大型基板を必要と
する。例えば、単位光スイッチ素子の大きさを10mm
X 1.5m+aと仮定すると、8×8の規模では、約
?OmmX 9.Ommの大型基板が必要となり、導波
路パターンを作製する上でも非常に困難となる欠点があ
った。
[発明が解決しようとする問題点]
そこで、本発明の目的は、小型な基板の上に大規模に構
成し、かつ挿入損失を小さく構成した光マトリクススイ
ッチを提供することにある。
成し、かつ挿入損失を小さく構成した光マトリクススイ
ッチを提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
かかる目的を達成するために、本発明では、半導体の利
得と損失を適切に制御することによって2×2の光スイ
ッチ素子を構成し、この光スイッチ素子を使用して大規
模な光マトリクススイッチを構成する。
得と損失を適切に制御することによって2×2の光スイ
ッチ素子を構成し、この光スイッチ素子を使用して大規
模な光マトリクススイッチを構成する。
すなわち、本発明は、N個の入力導波路からM個の出力
導波路を選択して接続する光マトリクススイッチにおい
て、入力導波路と出力導波路との交差点のうち、対角線
に沿い、かつその対角線を除外してなる三角行列部分を
除いた交差点に、光スイッチ素子を配置し、光スイッチ
素子は、直交して配置された2つの入射端および2つの
出射端を有し、互いに隣接する入射端と出射端との間を
、ほぼ円弧状に形成され、かつPN接合を有する半導体
光導波路を介して接続し、円弧状の半導体光導波路の間
には、対向する入射端と出射端との間に延在し、かつ互
いに交差する形状を有し、かつPN横接合有する半導体
光導波路を配置し、PN接合の各々の順方向電流を制御
することによって、光スイッチ素子のスイッチ動作を行
わせるようにしたことを特徴とする。
導波路を選択して接続する光マトリクススイッチにおい
て、入力導波路と出力導波路との交差点のうち、対角線
に沿い、かつその対角線を除外してなる三角行列部分を
除いた交差点に、光スイッチ素子を配置し、光スイッチ
素子は、直交して配置された2つの入射端および2つの
出射端を有し、互いに隣接する入射端と出射端との間を
、ほぼ円弧状に形成され、かつPN接合を有する半導体
光導波路を介して接続し、円弧状の半導体光導波路の間
には、対向する入射端と出射端との間に延在し、かつ互
いに交差する形状を有し、かつPN横接合有する半導体
光導波路を配置し、PN接合の各々の順方向電流を制御
することによって、光スイッチ素子のスイッチ動作を行
わせるようにしたことを特徴とする。
[作 用]
本発明によれば、従来と対比して、挿入損失がなく、必
要とする光スイッチ素子の総数が少なく、しかも小型に
集積化することができる。
要とする光スイッチ素子の総数が少なく、しかも小型に
集積化することができる。
[実施例コ
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明光スイッチ素子の一実施例として、2X
2の光スイッチ素子の場合の平面図を示す、第1図にお
いて、lおよび2はそれぞれ入力および出力光導波路、
10はPN接合導波路を有する半導体基板である。ここ
で、入射端11と ■2とは直交し、出射端01と02
とは直交して配置し、入出射端11とOLおよび入出射
端■2と02を、それぞれ、ほぼ円弧状に形成され、P
N横接合有する半導体光導波路12および13で接続す
る。これら円弧状光導波路12と13との間には、入出
射端子11と02、入出射端子I2と01に向けて、そ
れぞれ延在し、かつ互いに直交し、しかもPN横接合有
する半導体光導波路14および15を配設する。 11
3.1?および1日は、それぞれ、半導体光導波路12
および13および半導体光導波路14と15の交差点に
接続された電極であり、これら電極18.17および1
8にはPN接合の順方向電流を制御する電圧を印加し、
その印加電圧に応じて、かかる基板10上に形成された
光スイッチ素子の光通過/しゃ断の状態を制御する。
2の光スイッチ素子の場合の平面図を示す、第1図にお
いて、lおよび2はそれぞれ入力および出力光導波路、
10はPN接合導波路を有する半導体基板である。ここ
で、入射端11と ■2とは直交し、出射端01と02
とは直交して配置し、入出射端11とOLおよび入出射
端■2と02を、それぞれ、ほぼ円弧状に形成され、P
N横接合有する半導体光導波路12および13で接続す
る。これら円弧状光導波路12と13との間には、入出
射端子11と02、入出射端子I2と01に向けて、そ
れぞれ延在し、かつ互いに直交し、しかもPN横接合有
する半導体光導波路14および15を配設する。 11
3.1?および1日は、それぞれ、半導体光導波路12
および13および半導体光導波路14と15の交差点に
接続された電極であり、これら電極18.17および1
8にはPN接合の順方向電流を制御する電圧を印加し、
その印加電圧に応じて、かかる基板10上に形成された
光スイッチ素子の光通過/しゃ断の状態を制御する。
このような2×2の光スイッチ素子の斜視図を第2図に
示す、第2図において、本例では、InP系の半導体基
板10上に本発明による2X2の光スイッチ素子を構成
する。すなわち、p型のInP基板10上にn型のIn
P層21を配置し、その上にp型のInP層22を配置
する。23は光導波路12,13゜14.15の形状に
沿って形成されたn型InP層、24はこのn型InP
層23と基板10との間に光導波路+2.13,14.
15に沿って形成されたInGaAsPの活性層である
。25は基板10の下面に配置された下部電極層であり
、Au−Ptなどの合金で形成される。
示す、第2図において、本例では、InP系の半導体基
板10上に本発明による2X2の光スイッチ素子を構成
する。すなわち、p型のInP基板10上にn型のIn
P層21を配置し、その上にp型のInP層22を配置
する。23は光導波路12,13゜14.15の形状に
沿って形成されたn型InP層、24はこのn型InP
層23と基板10との間に光導波路+2.13,14.
15に沿って形成されたInGaAsPの活性層である
。25は基板10の下面に配置された下部電極層であり
、Au−Ptなどの合金で形成される。
活性層導波路24は第1図における電極パターン12.
13,14j5の下に形成されており、入射端1、 、
I2と出射端O1,02との間を結ぶ導波路構造をなし
ている。
13,14j5の下に形成されており、入射端1、 、
I2と出射端O1,02との間を結ぶ導波路構造をなし
ている。
ここで、文献r M、Ikeda、 ” La5er
diodeswitch” 、 Eectron、
Lett、、vol、17. No、23. pp。
diodeswitch” 、 Eectron、
Lett、、vol、17. No、23. pp。
899−100.1981 Jに報告されているように
、伝搬軸に沿ってPN接合を配置した半導体導波路14
.15に光信号が注入されたときに、そのPN接合部に
電流が注入されていない場合には、入射光は活性層24
において吸収され、出射しないが、PN接合部に順方向
に電流が注入されている場合には、入射光はかかる活性
層24で増幅されて出射される。
、伝搬軸に沿ってPN接合を配置した半導体導波路14
.15に光信号が注入されたときに、そのPN接合部に
電流が注入されていない場合には、入射光は活性層24
において吸収され、出射しないが、PN接合部に順方向
に電流が注入されている場合には、入射光はかかる活性
層24で増幅されて出射される。
第2図のような構造において、伝搬軸に沿ったさが20
0gm程度である場合には、利得として30dB、吸収
損失として50dBの値が得られる。したがって、電極
18.17.18への注入電流をオン、オフすることに
よって、入射光信号のスイッチングを行うことができる
。
0gm程度である場合には、利得として30dB、吸収
損失として50dBの値が得られる。したがって、電極
18.17.18への注入電流をオン、オフすることに
よって、入射光信号のスイッチングを行うことができる
。
ここで、第1図に示した2×2の光スイッチ動作を説明
する。電極18に順方向電流を注入し、電極17には電
流を流さない場合には、入射端IIから入射した光信号
は2方向に分岐され、出射端02の方向へは増幅されて
出射するが、出射端01の方向へは吸収されて出射され
ない、入射端■2から入射した光信号に対しては同様な
動作で、光信号は出射端0□へのみ出射される。
する。電極18に順方向電流を注入し、電極17には電
流を流さない場合には、入射端IIから入射した光信号
は2方向に分岐され、出射端02の方向へは増幅されて
出射するが、出射端01の方向へは吸収されて出射され
ない、入射端■2から入射した光信号に対しては同様な
動作で、光信号は出射端0□へのみ出射される。
また、2つの電極16と17に同時に順方向電流を注入
し、電極18には電流を流さない場合には、上述した状
態とは逆の状態、すなわち入射端工1から入射した光信
号は出射端01へ出射し、入射端I2から入射した光信
号は出射端o2へ出射される。
し、電極18には電流を流さない場合には、上述した状
態とは逆の状態、すなわち入射端工1から入射した光信
号は出射端01へ出射し、入射端I2から入射した光信
号は出射端o2へ出射される。
各々の場合に、分岐および合流の部分で原理的に各3d
Bの損失があり、かつ曲がり導波路や散乱による損失を
も考慮すると、約8dBの挿入損失がある。しかしなが
ら、この場合には、利得を最大30dBとれるため、8
dBの挿入損失を補償することは容易であり、全体とし
て利得も10dB程度得ることができる。したがって、
本発明の光スイッチ素子では、挿入損失がなくアイソレ
ーションの大きい2×2の光スイッチ素子を構成するこ
とができる。
Bの損失があり、かつ曲がり導波路や散乱による損失を
も考慮すると、約8dBの挿入損失がある。しかしなが
ら、この場合には、利得を最大30dBとれるため、8
dBの挿入損失を補償することは容易であり、全体とし
て利得も10dB程度得ることができる。したがって、
本発明の光スイッチ素子では、挿入損失がなくアイソレ
ーションの大きい2×2の光スイッチ素子を構成するこ
とができる。
次に本発明の2×2光スイッチ素子を用いて大規模光ス
イッチマトリクスを構成した実施例を説明する。
イッチマトリクスを構成した実施例を説明する。
第3図は本発明光マトリクススイッチの一実施例であり
、ここでは、8×8のマトリクススイッチを構成する0
図中、3oは第1図に示した2×2の光スイッチ素子を
表わしている。このスイッチネットワークは、図から明
らかなように、必要とする総素子数が少なくて済む構成
となる。すなわち、NXNのマトリクスを構成する場合
には、対角線を境に、三角行列部分にのみ素子を配置す
るだけでよいから、素子の総数は1/2N(N+1)と
なる。
、ここでは、8×8のマトリクススイッチを構成する0
図中、3oは第1図に示した2×2の光スイッチ素子を
表わしている。このスイッチネットワークは、図から明
らかなように、必要とする総素子数が少なくて済む構成
となる。すなわち、NXNのマトリクスを構成する場合
には、対角線を境に、三角行列部分にのみ素子を配置す
るだけでよいから、素子の総数は1/2N(N+1)と
なる。
従来のマトリクス構成では N2個の素子が必要となる
ため、その差は1/2N(N−1)となり、大規模なマ
トリクスを構成する場合には、ほぼ172N”に比例し
て素子数を減少させることができる1例えば、8×8の
マトリクスの場合には、本発明の構成では、36個の光
スイッチ素子で済むため、従来の構成で必要となる64
個より28個削減することができる。
ため、その差は1/2N(N−1)となり、大規模なマ
トリクスを構成する場合には、ほぼ172N”に比例し
て素子数を減少させることができる1例えば、8×8の
マトリクスの場合には、本発明の構成では、36個の光
スイッチ素子で済むため、従来の構成で必要となる64
個より28個削減することができる。
入力端子Iiから出力端子Ojを選択する場合には、次
のような手順で各交差点の状態を設定する。すなわち、
i≧jの場合には、通路を、そのi番目の入数路からj
番目の山数路まで直線上に伸ばし、(i 、 j)の交
差点で山数路側へ通路を切換えるものとする。他方、l
<jの場合には、先ず(i、i)の交差点まで通路を入
数路から直線上に伸ばし、以後は1段ずつ山数路側へ切
換えて、ざらに山数路番号が増える方向に切換え、jの
山数路に達したら通路をjの山数路まで伸ばす操作を行
う。第3図には入射端I4から出射端05を選択する通
路を太い実線で示しである。
のような手順で各交差点の状態を設定する。すなわち、
i≧jの場合には、通路を、そのi番目の入数路からj
番目の山数路まで直線上に伸ばし、(i 、 j)の交
差点で山数路側へ通路を切換えるものとする。他方、l
<jの場合には、先ず(i、i)の交差点まで通路を入
数路から直線上に伸ばし、以後は1段ずつ山数路側へ切
換えて、ざらに山数路番号が増える方向に切換え、jの
山数路に達したら通路をjの山数路まで伸ばす操作を行
う。第3図には入射端I4から出射端05を選択する通
路を太い実線で示しである。
既に占有されている通路がある場合には、その占有され
ている通路も含めて前述の手順で通路を再設定すること
にすれば、ブロッキングされることなく通路を設定する
ことができる。この手順はあらかじめプログラムとして
制御装置に組み込んでおくことができ、それによって容
易に通路の設定を行うことが可能である。
ている通路も含めて前述の手順で通路を再設定すること
にすれば、ブロッキングされることなく通路を設定する
ことができる。この手順はあらかじめプログラムとして
制御装置に組み込んでおくことができ、それによって容
易に通路の設定を行うことが可能である。
第1図の場合に説明したように、2×2の光スイッチ素
子を第3図における単位格子として構成すると、入力端
から出力端まで損失が零の状態で光通路を設定すること
ができる。しかも、単位格子の大きさを200 p、t
pで構成すると、第3図に示した8X8のマトリクスス
イッチを1、Iltmm X 1.8mmの基板上に形
成することができる。
子を第3図における単位格子として構成すると、入力端
から出力端まで損失が零の状態で光通路を設定すること
ができる。しかも、単位格子の大きさを200 p、t
pで構成すると、第3図に示した8X8のマトリクスス
イッチを1、Iltmm X 1.8mmの基板上に形
成することができる。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、入数路と山数路
を直交する方向に2×2の光スイッチ素子を構成するこ
とができ、しかもPN接合を有した半導体導波路で光マ
トリクススイッチを構成するので、以下のような利点が
ある。
を直交する方向に2×2の光スイッチ素子を構成するこ
とができ、しかもPN接合を有した半導体導波路で光マ
トリクススイッチを構成するので、以下のような利点が
ある。
i)半導体プロセスで製造するため小型に集積化できる
。
。
ii)必要とする総素子数が少なくてすむ。
i目)挿入損失がなく、利得さえも得ることができる。
ii)入数路と山数路とを直角に配置することができる
。
。
マ)光スイッチ素子は電流注入による制御でスイッチン
グ動作するので、ins程度の高速スイッチングが可能
である。
グ動作するので、ins程度の高速スイッチングが可能
である。
vi)スイッチング動作は損失と利得の切替え型のため
、導波路の作製精度をそれ程高くする必要はない。
、導波路の作製精度をそれ程高くする必要はない。
マit)光マトリクススイッチの寿命が半永久的に長い
。
。
viii)大量生産が可能であり、経済性が良好である
。
。
第1図は本発明における2×2光スイッチ素子の一実施
例の構造を示す平面図、 第2図は第1図示の光スイッチ素子を一部斃断面で示す
斜視図、 第3図は本発明8×8光マトリクススイッチの構成の一
例を示す線図、 第4図はPN接合素子をスイッチ素子として用いた従来
の光マトリクススイッチの構成例を示す線図、 第5図は従来の光スイッチ素子としての方向性結合型2
×2光スイッチの構造例を示す線図、第6図は第5図の
素子を用いて構成した4×4光マトリクススイッチの一
例を示す構成図である。 1・・・大刃先導波路。 2・・・出力光導波路、 3・・・分岐回路、 4・・・合流回路、 5・・・分岐光導波路、 6・・・中間光導波路。 7・・・電極、 8・・・2×2光スイッチ素子、 10・・・p型1nP基板、 12.13・・・円弧状半導体光導波路、14.15・
・・直交半導体光導波路。 IEI、17.18・・・電極、 2100.n型InP層、 22・・・p型1nP層。 23・・・n型InP層、 24・・−1nGaAsPの活性層、 25・・・電極、 30・・・2X2の光スイッチ素子。
例の構造を示す平面図、 第2図は第1図示の光スイッチ素子を一部斃断面で示す
斜視図、 第3図は本発明8×8光マトリクススイッチの構成の一
例を示す線図、 第4図はPN接合素子をスイッチ素子として用いた従来
の光マトリクススイッチの構成例を示す線図、 第5図は従来の光スイッチ素子としての方向性結合型2
×2光スイッチの構造例を示す線図、第6図は第5図の
素子を用いて構成した4×4光マトリクススイッチの一
例を示す構成図である。 1・・・大刃先導波路。 2・・・出力光導波路、 3・・・分岐回路、 4・・・合流回路、 5・・・分岐光導波路、 6・・・中間光導波路。 7・・・電極、 8・・・2×2光スイッチ素子、 10・・・p型1nP基板、 12.13・・・円弧状半導体光導波路、14.15・
・・直交半導体光導波路。 IEI、17.18・・・電極、 2100.n型InP層、 22・・・p型1nP層。 23・・・n型InP層、 24・・−1nGaAsPの活性層、 25・・・電極、 30・・・2X2の光スイッチ素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 N個の入力導波路からM個の出力導波路を選択して接
続する光マトリクススイッチにおいて、前記入力導波路
と前記出力導波路との交差点のうち、対角線に沿い、か
つその対角線を除外してなる三角行列部分を除いた交差
点に、光スイッチ素子を配置し、 前記光スイッチ素子は、直交して配置された2つの入射
端および2つの出射端を有し、互いに隣接する入射端と
出射端との間を、ほぼ円弧状に形成され、かつPN接合
を有する半導体光導波路を介して接続し、該円弧状の半
導体光導波路の間には、対向する入射端と出射端との間
に延在し、かつ互いに交差する形状を有し、かつPN接
合を有する半導体光導波路を配置し、前記PN接合の各
々の順方向電流を制御することによって、前記光スイッ
チ素子のスイッチ動作を行わせるようにしたことを特徴
とする光マトリクススイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60157051A JPS6218524A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 光マトリクススイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60157051A JPS6218524A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 光マトリクススイツチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6218524A true JPS6218524A (ja) | 1987-01-27 |
Family
ID=15641121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60157051A Pending JPS6218524A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 光マトリクススイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6218524A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06186598A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-07-08 | Hitachi Ltd | 光交換機 |
US7013061B2 (en) | 2002-11-15 | 2006-03-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | 2×2 optical switching apparatus using photonic crystal structures |
US8955470B2 (en) | 2009-10-30 | 2015-02-17 | Lead Industry Company Ltd. | Gas-liquid mixing nozzle, and emulsion fuel combustion system and environment purification liquid spray system that use the same |
-
1985
- 1985-07-18 JP JP60157051A patent/JPS6218524A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06186598A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-07-08 | Hitachi Ltd | 光交換機 |
US7013061B2 (en) | 2002-11-15 | 2006-03-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | 2×2 optical switching apparatus using photonic crystal structures |
US8955470B2 (en) | 2009-10-30 | 2015-02-17 | Lead Industry Company Ltd. | Gas-liquid mixing nozzle, and emulsion fuel combustion system and environment purification liquid spray system that use the same |
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