JPH0277035A - 光双安定素子の駆動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、電子回路におけるフリップフロップ動作に類
似して、光パルスにより出力光を高低２つのレベルに双
安定的に切り替える光双安定素子の駆動方法に関するも
のである。

〔開示の概要〕

この発明は、ある入力光強度に対し高低２つの出力光レ
ベルをとりうる光双安定素子において、光パルスにより
出力光を低レベルから高レベルへ切り替え（セット動作
）、または高レベルから低レベルへ切り替える（リセッ
ト動作）動作の駆動方法に関するもので２つの時定数が
直列的に作用する構成の光双安定素子を用いて、高レベ
ルから低レベルへのスイッチングにアンダーシュートス
イッチングを利用する。電子回路におけるフリップフロ
ップ動作に類似した機能を有し、光メモリ、光コンピユ
ーテイング、光交換などにおける光回路として応用でき
る。

〔従来の技術〕

光双安定素子は、高速・低エネルギースイッチング素子
として、また画像を光信号としてディジタル処理する光
デバイスとして、あるいは、光通信における光交換用デ
バイスとして、その可能性が注目されており、この約ｌ
Ｏ年来盛んに研究されている。その基本的特性は、第２
図に示すように、入力光対出力光パワー特性において、
はじめ人力光パワーＰＩを増加させても出力光パワー２
０はほとんど増加せず低レベルにあるが、ある臨界入力
光パワーＰＣで高レベルにスイッチされ、一方、出力光
が高レベルにあるときは入力光を減らしていくと臨界値
Ｐｃより小さい臨界値ＰＣ’で低レベルヘスイツチされ
るというヒステリシス特性を示す点に特徴を持っている
。これら臨界値ｐｃとＰＣ’　との間の入力光パワーに
対して出力光は高低２つのレベルをとりつるので、この
光デバイスは光双安定素子と呼ばれているが、２つのレ
ベルで情報を記憶するメモリ、２つのレベル間の信号の
スイッチング、人力光と出力光の間の閾値動作、２つの
人力光信号間の光論理動作など多彩な応用が期待されて
いる。そして、これらの動作の最も基本となるのが、２
つのレベル間のスイッチングである。

ここで、２つのレベル間のスイッチングを行うための基
本的方法を第３図により説明する。入力光を、臨界値Ｐ
ＣとＰｃ′の間のバイアス光ｐａをもつ光信号として設
定し、低レベルから高レベルへのスイッチングは、光パ
ルスを加え（バイアス光子パルス光）、そのピーク値が
上側の臨界値ＰＣを越えるようにして行い、一方、高レ
ベルから低レベルへのスイッチングでは人力光パワーを
下側の臨界値Ｐｃ′以下（ダークパルス）にパルス状に
減少させて行う。

すなわち、光では負の信号がないため、第３図に示すよ
うな動作を行うためには、光双安定素子に人力する光の
パワーを前もってバイアス光レベルを中心にして正負に
変調しておく必要がある。

この場合、高速動作時には、超高速のパルス光変調器を
要するとともに、バイアス光とパルス光に別個の光源を
利用できない不便さがある。このため、バイアス光に常
に正の光パルスを加えて高レベルから低レベルへのスイ
ッチングも行える方法が探索されてきた。以下に、これ
を行うためにこれまでに提案された、いくつかの方法に
ついて述べる。

第４図（＾）は２組の光双安定素子をクロス状に結合し
て構成した光フリツプフロツプ回路である。この光双安
定素子は発光ダイオードＬＥＤＩと光検出器ＰＤの組合
せから成っており、さらにインバータ動作を行うための
第２の発光ダイオードＬＥＤ２が付加されている。Ｒｂ
およびＲ１は抵抗である。このような素子を２組組合せ
て、第４図（Ｂ）に示すような電子回路におけるフリッ
プフロップ回路と類似の構成とすることにより、２つの
入力光パルス信号Ｐ、およびｐｓに応じて、出力光Ｐ０
は、第４図（Ｃ）の真理値表に示されるように、高低２
つの状態のいづれかに設定される。第４図（Ｃ）に示さ
れている真理値表において、Ｓ、ＲおよびＱは、それぞ
れ、ＰＳ、　ＰＲおよびＰＱを表し、ＬおよびＨは、そ
れぞれ、低レベルおよび高レベルを表す。Ｑｎ＋＋はＳ
およびＲに対応した出力で、Ｑ、はその前の状態を意味
しており、Ｓ、ＲがともにＬの時には変化がないことを
示している。また、Ｘは不定の意味である。この真理値
表および第４図（Ｄ）から、セット人力Ｐ３として光パ
ルス（高レベル）を入力すると、Ｐｏはセット（高レベ
ル）され、リセット入力ＰＲとして光パルス（高レベル
）を入力すると、Ｐｏはリセット（低レベル）されるこ
とがわかる、なお、ＰｉはＰＱの反転を意味する。

第５図（＾）は、光パルスにより出力光のセットおよび
リセット動作を行うため、電気光学結晶Ｅｌ、Ｅ２から
の各出力光を光検出器ＰＤＩ　、ＰＯ２で検出し、各検
出光を増幅器ＡＭＰＩ、　ＡＭＰ２を経てそれぞれ電気
光学結晶Ｅｌ、Ｅ２に印加する形態の２組の電気光学双
安定素子を直列に接続し、後段の双安定素子の出力光Ｐ
。の強度に比例した電圧を遅延素子ＴＤを介して前段の
素子の増幅器へＭＰＩに帰還する従来例の構成である。

ここで、Ｐは偏光子、Ｃは光学位相板、Ａは検光子、Ｇ
Ｐは偏光ビームスプリッタである。この素子の動作原理
についてはやや複雑であり、詳細はＳ、ＬＩｍｅｇａｋ
ｉ、　Ｓ、Ｔａｎａｋａ　ａｎｄＫ、Ｉｎｏｕｅ；ＩＧ
Ｏ（国際光学会議）−１３ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＤｉｇ
ｅｓｔ、　Ｂ５−９（１９８４）に説明されているが、
第５図（Ｂ）に示すように、入力光Ｐ１の生起に応答し
て、出力光Ｐ。のセットおよびリセットが実現され、パ
ルス幅が約５０ｍ５の出力光Ｐ０が得られている。

１組の電気光学双安定素子で２つの時定数が直列的に作
用する構成によりセット・リセット動作をさせた例もあ
り、その動作例を第６図に示す。

この場合、ある一定のバーｔアス光レベルをもつ入力光
の強度をパルス的にゼロレベルにすることにより、出力
光を交互にセットまたはリセットすることができ（Ａｌ
ｔｅｒｎａｔｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇと呼ばれている）
、第１図の動作特性と比べて入力光パルスがいわば逆の
関係にある。

一方、光双安定素子として、相対する反射鏡からなる光
共振器、すなわちファブリベロー共振器内に光強度に応
じて吸収係数または屈折率が変化するいわゆる非線形光
学媒質を挿入した構成の素子がある。非線形吸収媒質を
用いた素子では、はじめ入力光強度が弱いとき吸収が大
きく、出力光強度は小さいが、人力光強度の増加ととも
に吸収係数が減少し、透明化すると同時に光共振器の共
振効果とあいまっである入力光強度で出力光は一挙に高
レベルにジャンプする。そして入力光強度を減らしてい
くと今度はある人力光強度で一挙に低レベルに降下し、
第２図に示したような特性を示す。

また、非線形屈折媒質を用いた素子では、はじめは人力
光の波長に対して共振器を非共振状態にしておくと、人
力光強度が弱いときには、非共振状態に対応して出力光
強度が小さいが、入力光強度の増加とともに、媒質の屈
折率が変化し、共振状態に近づき、遂にある入力光強度
で出力光は高レベルにジャンプする。そして、人力光強
度を減らしていくと、ある入力光強度で低レベルにジャ
ンプし、第２図に示したような特性を示す。

ところで、これらファブリベロー共振器と非線形光学媒
質からなる光双安定素子に対して、第３図に示したよう
にバイアス光を入力しておき、これに正の光パルスを加
えてセット・リセット動作をさせる試みもなされている
。その動作原理は、光パルスの入力により非線形光学媒
質の吸収係数または屈折率の変化を通じて共振状態ある
いは非共振状態を引き起こし、それに対応して、セット
あるいはリセットを行うものである。この場合、一般に
は、セットおよびリセットに用いる光パルスの波長は異
なる。これまで、半導体レーザーの共振器内に非線形屈
折媒質を配置して構成した双安定半導体レーザーにおい
て、異なる波長の光パルスによるセット・リセット動作
が確認されている。

最後に、最近注目されている光双安定素子として５ＥＥ
Ｄ　（Ｓｅｌｆ−Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ　Ｄｅｖｉ
ｃｅ）と呼ばれるものがあり、その最も新しい構成を第
７図（Ａ）および（Ｂ）に示す。この素子の基本は、多
重量子井戸（ＭＱＷ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｑｕａｎｔｕ
ｍ　Ｗｅｌｌ）構造の形態のｉ層（１ｎｔｒｉｎｓｉｃ
）をもつｐ−１−ｎホトダイオード構造である。量子井
戸とは、例えば、ＡｌｙＧａ＋　−ｘＡｓ／ＧａＡｓ／
ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓなる積層構造であって、ＧａＡｓ
層の厚さを１０ｎＩ１１程度以下にしてＧａＡｓと＾１
）ＢＧａ＋−ｘＡｓのポテンシャルの差により電子、正
孔および励起子をＧａＡｓ層に２次元的に閉じ込める構
造である。

ＭＱＷは量子井戸構造を多重積層したものである。

ごの量子井戸内では、励起子による光吸収が外部からの
電場によって大きく変化し、いわゆる光変調作用が可能
となるが、第７図（＾）およびＣＢ）の構成では、２組
の同一のｐ−１−ｎホトダイオード構造の素子ＤＩおよ
びＤ２を逆バイアス電圧状態で直列に接続した構成とす
る。ここで、互いに一方を光変調素子として他方をその
負荷として用いてい“る。逆バイアス電圧の減少ととも
に光吸収が増加する動作状態にしておくと、入力光の増
加−光吸収の増加−光電流の増加−負荷による電圧降下
の増加−素子電圧の減少−光吸収の増加という正帰ａ動
作により、第７図（Ｃ）およびＣＤ）の例にみられるよ
うに、双安定動作が得られる。この例では、他方の素子
Ｄ２に入力される入力光Ｐ　ｌｎ２の光強度を一定に保
っており、ここで、一方の素子ＤＩに入力される光強度
Ｐｌｎｌに対して、２つの素子Ｄ１およびＤ２の出力光
強度は互いに相補的関係、すなわちＰ。ｕｔｌがセット
状態（高レベル）にあるとき、Ｐｏｕｔ２はリセット状
態（低レベル）にある。かつ、これらの双安定状態の制
御を入力光Ｐ　Ｉｎ２により行うこともできるので、フ
リップフロップ動作ができる可能性がある。しかし、ま
だこの素子で、第４図（Ｄ）、第５図（Ｂ）および第６
図に示したような動作例は報告されていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

次に、上述した各種の従来の双安定素子におけるセツ、
ト・リセット動作について分析し、その問題点と本発明
の目的について述べる。

まず、第３図に示した動作法については、先にも述べた
ように、負の光パルスが存在しないため、少なくともリ
セット動作に関しては入力光としてバイアス光レベルか
ら負方向のいわゆるダークパルスをつくる必要があり、
そのための光変調器を必要とすること、ならびにバイア
ス光とダークパルス光を得るために別個の光源を用いる
ことができないなどの問題点がある。特に、セット・リ
セット動作を次々と継続的に行うような場合、バイアス
光とセットおよびリセット光は同一波長であっても別個
の光源であることが望ましい。このことは、電子回路に
おける直流電源電圧と信号電圧は独立に供給されている
ことからも明かであろう、これらの問題点は第６図の動
作についても当てはまるが、さらに第６図の動作はダー
クパルスの時間幅がきわめて制限されており、この例で
はパルス幅が１２．５ｍｓであるがこの幅が１６１１Ｉ
Ｓ以上またはＩｏｎｓ以下になるとこのような動作が得
られない。次に、第４図または第５図の構成では、２組
の光双安定素子を結合する必要があり、実際には２組の
光双安定素子を必要とするので、これら２組の素子の結
合を集積化などによりコンパクトにしないかぎり実用的
素子になり難い。°しかもまた、光共振器と非線形光学
媒質からなる光双安定素子および双安定半導体レーザー
におけるセット・リセット動作はかなり実用的であるが
、パルス光の波長がセット時とリセット時で異なること
、ならびにその波長制御を精密に行う必要があることな
どの問題がある。

第７図により説明した５ＥＥＤを用いてのセット・リセ
ット動作についてはその可能性は大きいが、現在まだそ
の具体化の検討がなされておらず成否は明らかでない。

以上かられかるように、光双安定素子を用いて、光パル
スを加えることにより、その素子からの出力光を高低２
つのレベルにセット・リセットする方法について、これ
までいくつかの提案があるが、それらの方法では、いず
れも、リセット時にバイアス光レベルに対して負方向の
振幅をもつダークパルスを必要とし、このため光入力の
前に光変調を行わなければならず、多くの素子を用いて
継続的にセット・リセット動作をするのに難があり、ま
たバイアス光とパルス光は同一光源から同一経路を通っ
てくる必要があるなど、システム構成上問題があること
、２組の光双安定素子を用いる場合には、２組が必要で
あることのほかに画素子の結合方法が実用的でないとい
う難点があること、さらには光共振器内に非線形光学媒
質を含む構成の光双安定素子では、バイアス光、セット
およびリセット用光の波長がそれぞれ異なり、それら波
長の精密制御を要すること、などの諸問題点があった。

そこで、本発明の目的は、１個の光双安定素子を用い、
２つの時定数を直列に作用させる構成で、特にリセット
時にアンダーシュートスイッチングを用いることにより
、同一形状の光パルスでセットおよびリセットの両動作
を行うことのできる光双安定素子の駆動方法を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明は、２つの時
定数を有し、２つの時定数が直列的に作用する構成の光
双安定素子に対して、一定のバイアス光を入力し、バイ
アス光に加えて、はぼ同一パルス形状の光パルスを入力
することにより、光双安定素子からの出力光のレベルを
高レベルと低レベルとの間で逐次スイッチングし、高レ
ベルから低レベルへのスイッチングにあたっては、出力
光にアンダーシュートを生じさせて高レベルから低レベ
ルへのスイッチングを行うことを特徴とする。

（作　用） 本発明では、用いる素子は光双安定素子１組でよく、ダ
ークパルスを必要としない。ざらにまた、バイアス光、
セットおよびリセット用パルス光の波長についても、そ
れぞれの双安定素子の動作に通用可能な波長であればよ
く、同一波長または異なる波長を選べるなどの融通性が
ある。

したがって、本発明によれば、バイアス光とセットおよ
びリセット用パルス光には、同一波長であっても別個の
光源を用いることができ、電子回路における電源電圧と
信号電圧が分離しであるいは独立的に供給されているの
と同様に、システム構成の上できわめて有利となる。し
かもまた、本発明は、光双安定素子に２つの時定数を設
定し、アンダーシュートスイッチングを利用するという
普遍的原理に基づいているので、種々の形態の光双安定
素子に適用可能と考えられ、その効果は大きく、光メモ
リ、光コンピユーテイング、光交換など各種用途におい
て、有効に利用できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず、電気光学双安定素子を例にとって本発明実施例を
説明し、その後に他の光双安定素子への本発明の通用に
ついて述べる。

電気光学双安定素子では、第８図に示すように、電気光
学光変調器１に入射光Ｐ１を導き、この光変調器１から
の出力光をビームスプリッタ２に導き、その透過光を出
力光として取り出すと共に、反射光を光検出器３に導く
。光検出器３からの検出出力を電圧増幅器４を経て電気
光学光変調器！に印加する。すなわち、電気光学光変調
ｍ１の出力光パワーＰｏに比例した電圧Ｖを増幅器４か
ら光変調器１に帰還する。ここで、出力光パワーＰＯに
比例する電圧Ｖを得るための光検出器３の時定数をτ３
、光変調器１の時間的応答を与える時定数をτ２とすれ
ば、かかる構成の電気光学双安定素子の時間的応答は、 ｚ　Ｉ（ｄＶ／ｄｔ）＋Ｖ＝　ａ　・Ｐｏ　　　　　　
　　　　（１）Ｔ　２　（ｄｐｏ／ｄｔ）◆Ｐｏ＝　Ｔ
　（Ｖ）　・Ｐ　ｔ　　　　　　　　（２）で与えられ
る。ただし、αは帰還に寄与する出力光強度の割合、光
検出器３の光電変換効率および帰還増幅器４の増幅率に
依存する帰還利得係数、Ｔ　（Ｖ）は光変調器ｌの透過
率、ｐ、は入力光パワーである。両式を統合すると、 ？、　τ、　（ｄ２Ｖ／ｄｔ２）＋　（Ｔ　、＊Ｔ　、
）　（ｄＶ／ｄｔ）　ｔＶ−Ｔ（Ｖ）・α・ｈ　　　　
（３） なる２階微分方程式が得られ、したがフて、その出力光
の時間的応答にオーバーシュートやアンダーシュートの
現象が生じることがわかる。

本発明では、特にリセット時にこのアンダーシュートを
利用するのであるが、その様子を第１図により図式的に
説明する。第１図において、はじめ、バイアス光レベル
Ｐ６に相当した入力光強度Ｐｌに対して、出力光強度Ｐ
０はＬ点に相当して低レベルにあるが、セット用光パル
スにより高レベルにスイッチされ、定常状態ではＨ点に
落ち着く。

これがセット動作である。この状態において、セットパ
ルスと同一のリセット用光パルスを加えると、出力光強
度Ｐ。は動作曲線に沿って過渡的にＨ点より右に移動し
、出力光強度ＰＯは増加するが、光パルスがなくなると
ともに急速に左に移動し、アンダーシュート効果により
Ｈ点を通り過ぎ、さらに低レベルへのスイッチング点を
も通過し、低・レベルに降下した後、最終的にＬ点に落
ち着く。

すなわち、リセット動作が行われる。

これらの動作で、セットおよびリセット動作の双方とも
に完全に行われるためには、時定数の比でＩ／で２、バ
イアス光レベルＰ６、セットおよびリセット用光パルス
の高さならびに時間幅、さらに光双安定素子の静的動作
点の設定が重要である。

以下に、電気光学双安定素子を例にとってこれらのパラ
メータの設定について述べる。

光変調器１の透過特性Ｔ（Ｖ）は次式で与えられる。

Ｔ　（Ｖ）　−［１−ｋｃｏｓ　（θ＋（ｍ／Ｖｙｔ）
Ｖ）］／２　　　（４）ただし、ｋは光変調器１のコン
トラスト比を与える係数であり、光変調器１によって決
まる定数、θは素子の静的動作点を決めるパラメータで
あって、光変調器１に印加するバイアス電圧または第８
図に点線で示すように光変調器１とビームスプリッタ２
との間に配置した光学位相板５により設定しつる。また
、■、は半波長電圧と呼ばれ、光変調器１の出力光を極
大または極小値から極小または極大値へ変化させるのに
要する電圧である。

第１図に示した動作、すなわち同一形状の光パルスによ
りセットおよびリセット動作の双方を行わせるためには
、この素子が低レベルのリセット状態にある時に光パル
スにより高レベルにセットされる条件と、この素子が高
レベルのセット状態にある時に光パルスにより低レベル
にリセットされる条件とを求め、双方の条件を満足する
領域を探す必要がある。

第９図は、θ−２７０°、τ１／τ２−０．５および光
パルス幅Ｔ、としてＴＰ／τＩ−５を与えたときに、セ
ットおよびリセット動作が得られる光パルスのピーク値
ＰＰ（横軸）とバイアス光レベルＰａ（縦軸）との関係
を、（１）　、　（２）および（４）式の数値計算によ
り求めた結果である。

実線で区切られている領域がセット可能領域、破線で囲
まれている領域がリセット可能領域であり、両方を満足
する領域（斜線部分）がセットおよびリセットの両動作
が可能な領域である。ただし、第９図では、Ｐ、および
Ｐａともに、Ｐｃからの基準化偏差量υｐ−（Ｐｐ−Ｐ
ｃ）／ＰｃおよびＶ　ａ”　（Ｐａ−Ｐｃ）乙Ｐｃで表
されている。

セット・リセット動作の計算例を第１０図に示し、さら
に実験例を第１１図に示す。

第１Ｏ図において、θ−２７０°、τＩ／で２＝０．５
、Ｔｐ／τ＋−５、Ｐｐ／Ｐｃ−０，９５５、Ｐａ、／
Ｐｃ−０，３４９である。第１１図において、τＩ／で
２　＝０−２　、Ｔｐ／で。

＝６である。

第９図では、パラメータθ、τｌ／で２および光パルス
幅Ｔｐを一定としたが、これらのパラメータを変えると
、セットならびにリセット可能な領域も変わり、これに
応じてセット・リセット動作を得るための条件をよりフ
レキシブルに設定できる。

本発明は上述した実施例の電気光学双安定素子の場合に
のみ限られるものではなく、それ以外の光双安定素子に
対しても適用できる。その場合のセット・リセット動作
について述べる。第４図（Ａ）に示した発光素子ＬＥＤ
Ｉ、ＬＥＤ２と光検出器ＰＤとからなる光双安定素子で
は、発光素子の駆動回路における時定数と光検出器の時
定数により２つの時定数を設定でき、その値を調整して
τＩ／で２の値も自由に与えることができる。また、静
的動作点も第４図（Ａ）における抵抗ｎｂの調整により
制御可能であるので、電気光学双安定素子の例との類似
性により、かかる発光素子ＬＥＤＩ、ＬＥＤ２と光検出
器ＰＤとからなる光双安定素子１組で本発明におけるセ
ット・リセット動作は十分可能である。

さらにまた、ファブリベロー光共振器内に非線形吸収媒
質または非線形屈折媒質を配置して構成した光双安定素
子では、光共振器内における光子の寿命時間と非線形光
学媒質の時間的応答により２つの時定数が得られ、静的
動作点も共振器長または光の波長を調整することにより
制御できるので、（１）および（２）式に対応して光子
に対する微分方程式および媒質に対する微分方程式（半
導体媒質では、電子、正孔または励起子の時間的応答を
与える微分方程式）を解析することにより、本発明に述
べたアンダーシュートスイッチングを利用したセット・
リセット動作が可能である。

最後に、第７図に示した５ＥＥＤを用いる場合、ＭＱＷ
構造をｉ層とする２つのｐ−１−ｎホトダイオードを用
い、その一方を光変調部にもう一つを負荷として利用し
ているが、両者がそれぞれ異なる時定数で動作するよう
にすれば、２つの時定数を設定できる。しかもまた、静
的動作点は逆バイアス電圧を変えて調整できるので、本
発明に基づいたセット・リセット動作が可能である。

〔発明の効果〕

以上から明らかなように、本発明は、２つの時定数が直
列的に作用するような構成の光双安定素子において、予
め入力されている一定レベルのバイアス光に加えて、同
一形状の正の光パルスを人力してセットおよびリセット
の双方を行い、そのリセット時には出力光に生じるアン
ダーシュートを利用してスイッチングを行うので、用い
る素子は光双安定素子１組でよく、ダークパルスを必要
としない利点があり、さらにまた、バイアス光、セット
およびリセット用パルス光の波長についても、それぞれ
の双安定素子の動作に適用可能な波長であればよく、同
一波長または異なる波長を還べるなどの融通性があるこ
となどの利点を有している。このため、本発明によれば
、バイアス光とセットおよびリセット用パルス光には、
同一波長であっても別個の光源を用いることができ、電
子回路における電源電圧と信号電圧が分離しであるいは
独立的に供給されているのと同様に、システム構成の上
できわめて有利となる。しかもまた、本発明は、光双安
定素子に２つの時定数を設定し、アンダーシュートスイ
ッチングを利用するという普遍的原理に基づいているの
で、種々の形態の光双安定素子に適用可能と考えられ、
その効果は大きく、光メモリ、光コンピユーテイング、
光交換など各種用途において、有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるセット・リセット動作の原理の
説明図、 第２図は一般的な光双安定素子の基本動作の説明図、 第３図は光双安定素子においてダークパルスを用いてセ
ット・リセットを行う従来の方法の説明図、 第４図（Ａ＞および（Ｂ）は、それぞれ、発光ダイオー
ドと光検出器からなる光双安定素子を２組クロス状に結
合した構成を示す回路図およびその論理回路図、 第４図（Ｃ）および（Ｄ）は、それぞれ、第４図（Ａ）
の構成を用いてセット・リセット動作を行う例の真理値
表図および信号波形図、 第５図（＾）および（Ｂ）は、それぞれ、電気光学双安
定素子を２組用いてセット・リセット動作を行う素子の
一例の構成図およびその動作例を示す信号波形図、 第６図は電気光学双安定素子に２つの時定数を設定しダ
ークパルスによりセット・リセット動作を行う従来例の
説明用信号波形図、 第７図ｋｔ（八）および（Ｂ）は、それぞれ、５ＥＥＤ
（Ｓｅｌｆ−Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ
）の構成を示す概略図および断面図、 第７図（Ｃ）および（Ｄ）はその光双安定動作の説明図
、 第８図は本発明を実施するのに用いた電気光学双安定素
子の構成の一例を示すブロック図、第９図は本発明にお
いて光パルスのピーク値（νｐ−（Ｐ、−Ｐｃ）　／ｐ
ｃで規格化表示）とバイアス光レベル（ν５・（ｐａ−
ｐｃ）　／ｐｃで規格化表示）に関してセット・リセッ
ト動作が得られる範囲の説明図、 第１０図は本発明に基づいて計算により得られたセット
・リセット動作例を示す信号波形図、第１１図は本発明
の一実施例についての実験結果を示す信号波形図である
。 ！・・・電気光学光変調器、 ２・・・ビームスプリッタ、 ３・・・光検出器、 ４・・・電圧増幅器、 ５・・・光学位相板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）２つの時定数を有し、該２つの時定数が直列的に作
   用する構成の光双安定素子に対して、一定のバイアス光
   を入力し、該バイアス光に加えて、同一パルス形状の光
   パルスを入力することにより、前記光双安定素子からの
   出力光のレベルを高レベルと低レベルとの間で逐次スイ
   ッチングし、前記高レベルから低レベルへのスイッチン
   グにあたっては、前記出力光にアンダーシュートを生じ
   させて、前記高レベルから低レベルへのスイッチングを
   行うことを特徴とする光双安定素子の駆動方法。