JPH01112226A - 光論理素子 - Google Patents
光論理素子Info
- Publication number
- JPH01112226A JPH01112226A JP27114987A JP27114987A JPH01112226A JP H01112226 A JPH01112226 A JP H01112226A JP 27114987 A JP27114987 A JP 27114987A JP 27114987 A JP27114987 A JP 27114987A JP H01112226 A JPH01112226 A JP H01112226A
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- JP
- Japan
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- refractive index
- quantum well
- well layer
- light
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- Prior art date
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- Pending
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (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）
本発明は光情報処理等に用いる光論理素子に関する。
（従来の技術）
近年、光の持つ高度な並列情報伝達、処理特性を利用し
たデジタル情報処理が注目を集めている。このような光
によるデジタル情報処理を実現するには、光を２次元的
に制御するいわゆる固型論理素子の開発が必要である。
たデジタル情報処理が注目を集めている。このような光
によるデジタル情報処理を実現するには、光を２次元的
に制御するいわゆる固型論理素子の開発が必要である。
そのうちの一つとして光信号を光によりオンオフする光
ゲートがある。従来、直型の光ゲートとして第２図に示
す構造がアプライド・フィジクス・レターズ（Ａｐｐｌ
ｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ） ４６．９１
８． （１９８５）においてシュウエル（Ｊｅｗｅｌｌ
、 Ｊ、 Ｌ、 ）等によって報告されている。この
光ゲートはファブリ・ペロ共振器２１の内部に量子井戸
層１２をはきんだ構造である。第３図に示すようなファ
ブリ・ベロ共振器の共振特性を一利用して光によるスイ
ッチングを行っている。制御光１７が入射しない時には
第３図３１に示すように信号光１６に対して高透過状態
にある。制御光１７が入射すると量子井戸層１２による
吸収が制御光１７によって飽和して量子井戸層１２の屈
折率が変化して３２のようになり信号光１６に対して低
透過状態になって出力光１８の強度がスイッチングきれ
る。
ゲートがある。従来、直型の光ゲートとして第２図に示
す構造がアプライド・フィジクス・レターズ（Ａｐｐｌ
ｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ） ４６．９１
８． （１９８５）においてシュウエル（Ｊｅｗｅｌｌ
、 Ｊ、 Ｌ、 ）等によって報告されている。この
光ゲートはファブリ・ペロ共振器２１の内部に量子井戸
層１２をはきんだ構造である。第３図に示すようなファ
ブリ・ベロ共振器の共振特性を一利用して光によるスイ
ッチングを行っている。制御光１７が入射しない時には
第３図３１に示すように信号光１６に対して高透過状態
にある。制御光１７が入射すると量子井戸層１２による
吸収が制御光１７によって飽和して量子井戸層１２の屈
折率が変化して３２のようになり信号光１６に対して低
透過状態になって出力光１８の強度がスイッチングきれ
る。
（発明が解決しようとする問題点）
以上に述べた構造には、ファブリ・ペロ共振器の共振特
性を利用して光によるスイッチングを行っているから信
号光の波長をファブリ・ペロ共振器の共振特性に精密に
合せなければならないという問題点がある。本発明の目
的は、このような問題点を除去し、用いることのできる
光の波長範囲の大きな固型光ゲートを提供することにあ
る。
性を利用して光によるスイッチングを行っているから信
号光の波長をファブリ・ペロ共振器の共振特性に精密に
合せなければならないという問題点がある。本発明の目
的は、このような問題点を除去し、用いることのできる
光の波長範囲の大きな固型光ゲートを提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段）
前述の問題点を解決するために本発明が提供する光論理
素子は、量子井戸層上にこの量子井戸層より禁制帯幅が
大きく、屈折率の大きな高屈折率半導体層を積層してな
り、前記高屈折率半導体層には、信号光が入射される面
と、この入射面から入射された前記信号光が前記量子井
戸層と前記高屈折率半導体層との界面で反射されたとき
に出射する面とが設けてあり、前記入射面および出射面
は前記界面に対して鋭角をなしていることを特徴とする
。
素子は、量子井戸層上にこの量子井戸層より禁制帯幅が
大きく、屈折率の大きな高屈折率半導体層を積層してな
り、前記高屈折率半導体層には、信号光が入射される面
と、この入射面から入射された前記信号光が前記量子井
戸層と前記高屈折率半導体層との界面で反射されたとき
に出射する面とが設けてあり、前記入射面および出射面
は前記界面に対して鋭角をなしていることを特徴とする
。
（作用）
量子井戸層面に対して垂直方向の電場ベクトルを持つ光
（ｐ偏光）が信号光として入射する。制御光がないとき
、高屈折率半導体層と量子井戸層との界面での信号光の
反射率は小さい。−実制御光が入射すると量子井戸層の
信号光に対する屈折率が減少する。この時、信号光の進
行方向は量子井戸層との界面に対しほぼ臨界角となるか
ら、信号光は全反射する。本発明は、界面での屈折率変
化による反射率の変化を利用し、ファブリ・ペロ共振器
の共振特性を利用していない。そこで、本発明の光論理
素子が用いることのできる光の波長範囲は前述の第２図
の光ゲートより大きい。
（ｐ偏光）が信号光として入射する。制御光がないとき
、高屈折率半導体層と量子井戸層との界面での信号光の
反射率は小さい。−実制御光が入射すると量子井戸層の
信号光に対する屈折率が減少する。この時、信号光の進
行方向は量子井戸層との界面に対しほぼ臨界角となるか
ら、信号光は全反射する。本発明は、界面での屈折率変
化による反射率の変化を利用し、ファブリ・ペロ共振器
の共振特性を利用していない。そこで、本発明の光論理
素子が用いることのできる光の波長範囲は前述の第２図
の光ゲートより大きい。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図である。
この実施例は、ＩｎＰの基板１１と、このＩｎＰ基板１
１の上に厚ｄ １０層ｍのＩｎｏ、５ｓＧａｏ、ａｙＡ
３からなるウェル層１２１と〃さ１５ｎｍのＩｎＰから
なるバリア層１２２とを交互に８０層ずつ積層してなる
量子井戸層１２と、この量子井戸層１２の上に厚さ１０
−に積層してなるＧａＡｓの高屈折率層１３とからなる
。高屈折率！１３は、反応性イオンビームによるエツチ
ングで、頂角が４０″のプリズム状に成形されており、
符号１４の面が入射面、符号工５の面が出射面をなして
いる。信号光１６を入射面１４に垂直に、また制御光１
７は量子井戸層面に垂直にそれぞれ入射する。
１の上に厚ｄ １０層ｍのＩｎｏ、５ｓＧａｏ、ａｙＡ
３からなるウェル層１２１と〃さ１５ｎｍのＩｎＰから
なるバリア層１２２とを交互に８０層ずつ積層してなる
量子井戸層１２と、この量子井戸層１２の上に厚さ１０
−に積層してなるＧａＡｓの高屈折率層１３とからなる
。高屈折率！１３は、反応性イオンビームによるエツチ
ングで、頂角が４０″のプリズム状に成形されており、
符号１４の面が入射面、符号工５の面が出射面をなして
いる。信号光１６を入射面１４に垂直に、また制御光１
７は量子井戸層面に垂直にそれぞれ入射する。
信号光１６は高屈折率層１３と量子井戸層１２の界面に
対してｐ偏光であり、またそのエネルギーは０、８９５
ＱＶで量子井戸層１２の励起子のエネルギーに相当する
。制御光１７のエネルギーは０．９ｅＶである。制御光
１７の強度が小言い場合、量子井戸層１２の信号光１５
に対する屈折率は３．３３である。高屈折率層１３の信
号光１６に対する屈折率は３．４であるから、高屈折率
層１３と量子井戸層１２の間の界面における反射率は１
％である。制御光１７の強度が６５５Ｗ ／ ｏｎ ”
に達すると量子井戸層１２における励起子吸収の飽和に
より、量子井戸層１２の屈折率が３．２に減少する。こ
のとき、高屈折率［１３と量子井戸層１２の界面の臨界
角は７０″であるから信号光１６は全反射される。以上
のように制御光１７の強度により、出射面１５から出射
する反射光の強度がスイッチングされる。このときの信
号光１６のエネルギーは量子井戸層１２の励起子吸収付
近であればよいから、本実施例ではファブリ・ペロ共振
器において必要だった精密なチューニングは必要でない
。
対してｐ偏光であり、またそのエネルギーは０、８９５
ＱＶで量子井戸層１２の励起子のエネルギーに相当する
。制御光１７のエネルギーは０．９ｅＶである。制御光
１７の強度が小言い場合、量子井戸層１２の信号光１５
に対する屈折率は３．３３である。高屈折率層１３の信
号光１６に対する屈折率は３．４であるから、高屈折率
層１３と量子井戸層１２の間の界面における反射率は１
％である。制御光１７の強度が６５５Ｗ ／ ｏｎ ”
に達すると量子井戸層１２における励起子吸収の飽和に
より、量子井戸層１２の屈折率が３．２に減少する。こ
のとき、高屈折率［１３と量子井戸層１２の界面の臨界
角は７０″であるから信号光１６は全反射される。以上
のように制御光１７の強度により、出射面１５から出射
する反射光の強度がスイッチングされる。このときの信
号光１６のエネルギーは量子井戸層１２の励起子吸収付
近であればよいから、本実施例ではファブリ・ペロ共振
器において必要だった精密なチューニングは必要でない
。
（発明の効果）
以上に詳述したように、本発明では、量子井戸の屈折率
変化による臨界角の変化を利用するから、用いることの
できる光の波長範囲は従来の光ゲートより大きい。
変化による臨界角の変化を利用するから、用いることの
できる光の波長範囲は従来の光ゲートより大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は従来例の構成図、第３図はその従来例の透過率特性を
示す図である。 １１・・・基板、１２・・・量子井戸層、１３・・・高
屈折率層、１４・・・入射面、１５・・・出射面、１６
・・・信号光、１７・・・制御光、１２１・・・ウェル
層、１２２・・・バリア層、２１・・・ファブリ・ペロ
共振器、２０１ 、２０２・・・レンズ、２０３・・・
偏光ビームスプリッタ、２０４・・・半波長板、２０５
．２０６・・・鏡、３１は制御光のない場合のファブリ
・ペロ共振器の共振特性線、３２は制御光のある場合の
共振特性線。
は従来例の構成図、第３図はその従来例の透過率特性を
示す図である。 １１・・・基板、１２・・・量子井戸層、１３・・・高
屈折率層、１４・・・入射面、１５・・・出射面、１６
・・・信号光、１７・・・制御光、１２１・・・ウェル
層、１２２・・・バリア層、２１・・・ファブリ・ペロ
共振器、２０１ 、２０２・・・レンズ、２０３・・・
偏光ビームスプリッタ、２０４・・・半波長板、２０５
．２０６・・・鏡、３１は制御光のない場合のファブリ
・ペロ共振器の共振特性線、３２は制御光のある場合の
共振特性線。
Claims (1)
- 量子井戸層上にこの量子井戸層より禁制帯幅が大きく、
屈折率の大きな高屈折率半導体層を積層してなり、前記
高屈折率半導体層には、信号光が入射される面と、この
入射面から入射された前記信号光が前記量子井戸層と前
記高屈折率半導体層との界面で反射されたときに出射す
る面とが設けてあり、前記入射面および出射面は前記界
面に対して鋭角をなしていることを特徴とする光論理素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27114987A JPH01112226A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光論理素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27114987A JPH01112226A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光論理素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112226A true JPH01112226A (ja) | 1989-04-28 |
Family
ID=17496010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27114987A Pending JPH01112226A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光論理素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01112226A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0359549A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-14 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体光学処理素子とその素子を具備する光処理装置 |
| WO2010061736A1 (ja) | 2008-11-25 | 2010-06-03 | 日鉱金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
| WO2011078077A1 (ja) | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 表面処理銅箔 |
| WO2011138876A1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP27114987A patent/JPH01112226A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0359549A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-14 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体光学処理素子とその素子を具備する光処理装置 |
| WO2010061736A1 (ja) | 2008-11-25 | 2010-06-03 | 日鉱金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
| WO2011078077A1 (ja) | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 表面処理銅箔 |
| WO2011138876A1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
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