JPH0230491B2 - - Google Patents
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- JPH0230491B2 JPH0230491B2 JP57018117A JP1811782A JPH0230491B2 JP H0230491 B2 JPH0230491 B2 JP H0230491B2 JP 57018117 A JP57018117 A JP 57018117A JP 1811782 A JP1811782 A JP 1811782A JP H0230491 B2 JPH0230491 B2 JP H0230491B2
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- switch
- waveguide
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- matrix
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q3/00—Selecting arrangements
- H04Q3/42—Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker
- H04Q3/52—Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker using static devices in switching stages, e.g. electronic switching arrangements
- H04Q3/526—Optical switching systems
-
- 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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
- G02F1/025—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction in an optical waveguide structure
-
- 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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3137—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure with intersecting or branching waveguides, e.g. X-switches and Y-junctions
- G02F1/3138—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure with intersecting or branching waveguides, e.g. X-switches and Y-junctions the optical waveguides being made of semiconducting materials
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は集積度の高い光マトリクス・スイツチ
に関するものである。
に関するものである。
光マトリクス・スイツチを構成する場合には、
単位光スイツチとして１×Ｎ形のものを用いて構
成する場合と、２×２形のものを多段に用いて構
成する場合がある。第１図は前者の場合の構成例
図で、１は入力光導波路、２は単位光スイツチ、
３はPN接合形半導体光スイツチ素子、４は接続
用導波路、５は出力光導波路を示している。
単位光スイツチとして１×Ｎ形のものを用いて構
成する場合と、２×２形のものを多段に用いて構
成する場合がある。第１図は前者の場合の構成例
図で、１は入力光導波路、２は単位光スイツチ、
３はPN接合形半導体光スイツチ素子、４は接続
用導波路、５は出力光導波路を示している。
ここで前記PN接合形半導体光スイツチ素子３
について説明する。
について説明する。
第３図はPN接合形半導体光スイツチ素子３の
構成図で、１は入力光導波路、５は出力光導波
路、６はPN接合形半導体素子、RLは負荷抵抗で
ある。この光スイツチの動作はPN接合形半導体
素子の注入電流をオン、オフすることによつて達
成される。第４図はPN接合半導体素子の規格化
した印加電流と光出力との関係を示した図であ
る。
構成図で、１は入力光導波路、５は出力光導波
路、６はPN接合形半導体素子、RLは負荷抵抗で
ある。この光スイツチの動作はPN接合形半導体
素子の注入電流をオン、オフすることによつて達
成される。第４図はPN接合半導体素子の規格化
した印加電流と光出力との関係を示した図であ
る。
第４図からわかるように、注入電流ＪがPN接
合形半導体素子LD１，LD２の閾値電流Jthの近
傍で増幅度が20dB以上とれている。今注入電流
が０の場合には、PN接合形半導体素子の媒質は
損失媒質となるので、増幅度で換算すると−
20dB以下となる。したがつて注入電流を０と閾
値近傍とで切り替えることによつて、アイソレー
シヨンは40dB以上とることが可能となる。注入
電流の閾値は約100mAで、10nsec以下の高速切
り替が可能である。またPN接合形半導体素子そ
のものの帯域は約1GHz以上と広いので、広帯域
信号を通すことが可能である。
合形半導体素子LD１，LD２の閾値電流Jthの近
傍で増幅度が20dB以上とれている。今注入電流
が０の場合には、PN接合形半導体素子の媒質は
損失媒質となるので、増幅度で換算すると−
20dB以下となる。したがつて注入電流を０と閾
値近傍とで切り替えることによつて、アイソレー
シヨンは40dB以上とることが可能となる。注入
電流の閾値は約100mAで、10nsec以下の高速切
り替が可能である。またPN接合形半導体素子そ
のものの帯域は約1GHz以上と広いので、広帯域
信号を通すことが可能である。
第１図の場合は１×３の単位光スイツチを利用
して３×３のマトリクス・スイツチを構成する場
合について示したものである。この場合には接続
用導波路が相互に交叉し、集積化をねらいとした
同一基板上での光導波路ではクロストークの原因
となる。またパターン化する場合に接続用導波路
形状が複雑なため損失が大きくなる。さらには大
規模化する場合にはクロストークを生じ、また形
状が大きくなる点から実現性が小さい。
して３×３のマトリクス・スイツチを構成する場
合について示したものである。この場合には接続
用導波路が相互に交叉し、集積化をねらいとした
同一基板上での光導波路ではクロストークの原因
となる。またパターン化する場合に接続用導波路
形状が複雑なため損失が大きくなる。さらには大
規模化する場合にはクロストークを生じ、また形
状が大きくなる点から実現性が小さい。
第２図は２×２の単位スイツチを利用して接続
用導波路が交叉しないように構成した例を示す。
この場合にはブロツキングが生じ、完全線群を構
成できない、大規模化するためには多段にする必
要があり、単位スイツチの個数が大きくなる等の
欠点があり、光通話路用スイツチとしての実現性
が乏しい。
用導波路が交叉しないように構成した例を示す。
この場合にはブロツキングが生じ、完全線群を構
成できない、大規模化するためには多段にする必
要があり、単位スイツチの個数が大きくなる等の
欠点があり、光通話路用スイツチとしての実現性
が乏しい。
本発明はこれらの欠点を解決するため、単純な
マトリクス形状に構成したものである。以下図面
により本発明を詳細に説明する。
マトリクス形状に構成したものである。以下図面
により本発明を詳細に説明する。
第５図は本発明の一実施例図であつて、２×２
の基本構成について表わしたものである。第５図
において１および５はそれぞれ入力光導波路およ
び出力光導波路であつて、光スイツチ素子３と同
一基板上にフオトリソグラフイ技術で作製するこ
とができる。７は入力導波路ｉと出力導波路ｊと
を結合するための結合用導波路で、その途中に前
記光スイツチ素子Sijが設けられている。したが
つて入線ｉと出線ｊとを接続する場合には、Sij
の注入電流をオンにすれば達成される。また交叉
点ｉ，ｊで接続されない場合には、入線に設けら
れるスイツチ素子Sj iをオンにすれば、該光スイツ
チ素子Sj iの増幅作用を利用して光信号のレベル
を、どの交叉点でも一定にすることが可能であ
る。
の基本構成について表わしたものである。第５図
において１および５はそれぞれ入力光導波路およ
び出力光導波路であつて、光スイツチ素子３と同
一基板上にフオトリソグラフイ技術で作製するこ
とができる。７は入力導波路ｉと出力導波路ｊと
を結合するための結合用導波路で、その途中に前
記光スイツチ素子Sijが設けられている。したが
つて入線ｉと出線ｊとを接続する場合には、Sij
の注入電流をオンにすれば達成される。また交叉
点ｉ，ｊで接続されない場合には、入線に設けら
れるスイツチ素子Sj iをオンにすれば、該光スイツ
チ素子Sj iの増幅作用を利用して光信号のレベル
を、どの交叉点でも一定にすることが可能であ
る。
なお切替用スイツチSijで出力光のパワレベル
を一定にする作用を持たせれば、Sj iは必要ではな
い。出線の方には光分岐回路が挿入されないの
で、損失少なく出力される。
を一定にする作用を持たせれば、Sj iは必要ではな
い。出線の方には光分岐回路が挿入されないの
で、損失少なく出力される。
以上説明したように、本発明の光マトリクス・
スイツチは、クロスバ式に光導波路を構成するこ
とができるので、以下のような利点がある。
スイツチは、クロスバ式に光導波路を構成するこ
とができるので、以下のような利点がある。
(i) 構成が単純であるので、大規模化に適してい
る。
る。
(ii) 光導波路の交叉は直交状態で構成できるの
で、クロストークが小さい。
で、クロストークが小さい。
(iii) 大規模化する場合に、単位スイツチを組み合
わせて構成する方法と比較して、素子数が少な
くてすむので作製が容易である。
わせて構成する方法と比較して、素子数が少な
くてすむので作製が容易である。
(iv) マトリクスの交点をオンにするだけで制御が
できるので、制御回路が非常に簡単になる。
できるので、制御回路が非常に簡単になる。
(v) オンの状態で光スイツチ素子を通過する数が
非常に少ないので、損失、帯域、高速性の面で
非常に有利となる。
非常に少ないので、損失、帯域、高速性の面で
非常に有利となる。
第１図は従来の光マトリクス・スイツチの構成
例で１×Ｎ形の単位スイツチを用いた場合の構成
図、第２図は従来の他の光マトリクス・スイツチ
の構成例で２×２の単位光スイツチを用いた場合
の構成図、第３図は本発明に用いる光スイツチ素
子の構成図、第４図はPN接合形半導体素子の規
格化した印加電流と光出力との関係を示す図、第
５図は本発明の一実施例の構成図である。 １……入力光導波路、２……単位光スイツチ、
３……PN接合形半導体光スイツチ素子、４……
接続用光導波路、５……出力光導波路、６……
PN接合形半導体素子、７……結合用光導波路。
例で１×Ｎ形の単位スイツチを用いた場合の構成
図、第２図は従来の他の光マトリクス・スイツチ
の構成例で２×２の単位光スイツチを用いた場合
の構成図、第３図は本発明に用いる光スイツチ素
子の構成図、第４図はPN接合形半導体素子の規
格化した印加電流と光出力との関係を示す図、第
５図は本発明の一実施例の構成図である。 １……入力光導波路、２……単位光スイツチ、
３……PN接合形半導体光スイツチ素子、４……
接続用光導波路、５……出力光導波路、６……
PN接合形半導体素子、７……結合用光導波路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光スイツチ素子としてPN接合形半導体素子
を用いて、該半導体素子に注入する電流をオン、
オフすることにより、光スイツチングを行う光マ
トリクス・スイツチにおいて、複数の入力光導波
路および出力導波路を交叉するように配置したマ
トリクスからなり、該入力光導波路と該出力光導
波路の各交叉点で該入力光導波路と該出力光導波
路とを結合用光導波路を用いて結合させ、かつ該
結合用光導波路の途中に前記光スイツチ素子を配
設させたことを特徴とする光マトリクス・スイツ
チ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の光マトリクス・
スイツチにおいて、前記各入力光導波路および前
記各出力光導波路に１個以上の前記光スイツチを
配設させたことを特徴とする光マトリクス・スイ
ツチ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57018117A JPS58137246A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 光マトリクス・スイツチ |
| DE3210980A DE3210980C2 (de) | 1981-04-01 | 1982-03-25 | Optisches Schaltelement und optische Schaltmatrix |
| FR8205325A FR2503394B1 (fr) | 1981-04-01 | 1982-03-29 | Element de commutation optique et matrice de commutation optique avec de tels elements |
| CA000399956A CA1178703A (en) | 1981-04-01 | 1982-03-31 | Optical switch |
| US06/364,486 US4521069A (en) | 1981-04-01 | 1982-04-01 | Optical switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57018117A JPS58137246A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 光マトリクス・スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137246A JPS58137246A (ja) | 1983-08-15 |
| JPH0230491B2 true JPH0230491B2 (ja) | 1990-07-06 |
Family
ID=11962659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57018117A Granted JPS58137246A (ja) | 1981-04-01 | 1982-02-09 | 光マトリクス・スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137246A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541435U (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-08 | 株式会社イナツクス | 体重計組み込み化粧台 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60126630A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Nec Corp | 光スイツチ |
| JPH0731330B2 (ja) * | 1984-02-24 | 1995-04-10 | 日本電気株式会社 | マトリクススイツチ及びその駆動方法 |
| JPS61231530A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Nec Corp | 光スイツチ回路 |
| JPS61174520A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光マトリツクススイツチ |
| JPS6290627A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | Nec Corp | 光スイツチ回路 |
| JPS6290626A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | Nec Corp | 光スイツチ回路 |
| JP2539381B2 (ja) * | 1986-06-18 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | 光スイツチ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529581B2 (ja) * | 1972-03-03 | 1980-08-05 |
-
1982
- 1982-02-09 JP JP57018117A patent/JPS58137246A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541435U (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-08 | 株式会社イナツクス | 体重計組み込み化粧台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58137246A (ja) | 1983-08-15 |
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