JPH04320219A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
- Publication number
- JPH04320219A JPH04320219A JP11378491A JP11378491A JPH04320219A JP H04320219 A JPH04320219 A JP H04320219A JP 11378491 A JP11378491 A JP 11378491A JP 11378491 A JP11378491 A JP 11378491A JP H04320219 A JPH04320219 A JP H04320219A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- active layer
- optical switch
- optical
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小型で、スイッチング速
度の速い半導体光スイッチに関するものである。
度の速い半導体光スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の光スイッチとしては図２
に示すような構造のものがあった。図２（ａ） および
（ｂ） は、２×２マトリックススイッチのそれぞれ平
面図および断面図であって、１は半導体入出力導波路、
２は光分岐・合流器、３は上部電極、４は半導体活性層
、５はｐ形半導体クラッド、６はｎ形半導体クラッド、
７は下部電極を示す。図２は２×２光マトリックススイ
ッチについて示したもので、スイッチング動作は次のよ
うに説明される。今、上部電極３から順方向電流を注入
すると、半導体活性層４は利得媒質となり、信号光は増
幅されて出力されることは半導体レーザの場合と同様で
ある。一方、電流が注入されない場合には、信号光は活
性層で吸収され、出力されない。したがって、任意の入
力光導波路から任意の出力光導波路に信号光を導波しよ
うとするには、各光導波路間の電極に順方向電流を注入
してやればよい。この光スイッチはオン時に利得が得ら
れるので、信号光の分岐、合流による損失や、光導波路
損失を補償して入出力のトータル損失をゼロにすること
も可能である。ところで、スイッチング速度はキャリア
の応答速度で決定されるので、通常２〜３ｎｓ程度とな
る。また大規模なマトリックススイッチ網を構成する場
合には電極への高速な電流波形を供給することが困難に
なり、これ以上の高速化は困難である。また電極同士が
接近しているので、電気的なクロストークも問題になる
といった欠点があった。
に示すような構造のものがあった。図２（ａ） および
（ｂ） は、２×２マトリックススイッチのそれぞれ平
面図および断面図であって、１は半導体入出力導波路、
２は光分岐・合流器、３は上部電極、４は半導体活性層
、５はｐ形半導体クラッド、６はｎ形半導体クラッド、
７は下部電極を示す。図２は２×２光マトリックススイ
ッチについて示したもので、スイッチング動作は次のよ
うに説明される。今、上部電極３から順方向電流を注入
すると、半導体活性層４は利得媒質となり、信号光は増
幅されて出力されることは半導体レーザの場合と同様で
ある。一方、電流が注入されない場合には、信号光は活
性層で吸収され、出力されない。したがって、任意の入
力光導波路から任意の出力光導波路に信号光を導波しよ
うとするには、各光導波路間の電極に順方向電流を注入
してやればよい。この光スイッチはオン時に利得が得ら
れるので、信号光の分岐、合流による損失や、光導波路
損失を補償して入出力のトータル損失をゼロにすること
も可能である。ところで、スイッチング速度はキャリア
の応答速度で決定されるので、通常２〜３ｎｓ程度とな
る。また大規模なマトリックススイッチ網を構成する場
合には電極への高速な電流波形を供給することが困難に
なり、これ以上の高速化は困難である。また電極同士が
接近しているので、電気的なクロストークも問題になる
といった欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、制御信号光
によって信号光をスイッチして、高速なスイッチングが
可能な光マトリックススイッチを実現することにある。
によって信号光をスイッチして、高速なスイッチングが
可能な光マトリックススイッチを実現することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体のクラ
ッドと活性層からなる半導体レーザ構造を有し、活性層
に注入するキャリアの制御で信号光のオン、オフを行う
光スイッチにおいて、キャリアの注入を光によって行う
。
ッドと活性層からなる半導体レーザ構造を有し、活性層
に注入するキャリアの制御で信号光のオン、オフを行う
光スイッチにおいて、キャリアの注入を光によって行う
。
【０００５】
【実施例】図１（ａ） および（ｂ） は、本発明の一
実施例の構成を示すそれぞれ斜視図および正面図である
。図１における半導体クラッド６や活性層４は、図２に
おけるものと同様であるが、キャリア注入に本発明では
光を用いるので、クラッドや活性層はドーピングする必
要がない。８は制御光をスイッチ部へ導波するための光
ファイバを示している。図１に示す２×２マトリックス
スイッチの基本動作原理は、図２で説明したものと同様
であるが、オン時のキャリア注入が異なる。今、活性層
が ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ で構成される１．３ μ
ｍ 帯のＭＱＷの構造のものに、パルス幅約１０ｐｓ、
ピークパワ３００ｍＷ のＹＡＧレーザ光をマルチモー
ドファイバを通して上部より照射したところ、半値全幅
２ｐｓのゲートスイッチング特性が観測された。この場
合にはパルス幅が狭いので、利得の飽和が起こり難く、
約２０ｄＢ以上の利得が得られているものと思われる。 また、高速スイッチとしては繰り返し周波数が高いこと
が必須条件である。そこで制御信号光として、２０ｐｓ
の間隔を持ったダブルパルスを照射してそのゲートスイ
ッチング特性を観測したところ、明確な分離応答波形が
観測された。したがって、本発明の構成による光スイッ
チは立ち上がり、立ち下がり時間とも２ｐｓ以下、繰り
返し周波数５０ＧＨｚ 以上の応答速度が可能である。 なお、制御信号光と１．３ μｍ の信号光とは直交し
ているので、出力光には影響を与えない。また制御信号
は光信号として導波されるので、互いの緩衝はなく、ク
ロストーク特性も良好である。
実施例の構成を示すそれぞれ斜視図および正面図である
。図１における半導体クラッド６や活性層４は、図２に
おけるものと同様であるが、キャリア注入に本発明では
光を用いるので、クラッドや活性層はドーピングする必
要がない。８は制御光をスイッチ部へ導波するための光
ファイバを示している。図１に示す２×２マトリックス
スイッチの基本動作原理は、図２で説明したものと同様
であるが、オン時のキャリア注入が異なる。今、活性層
が ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ で構成される１．３ μ
ｍ 帯のＭＱＷの構造のものに、パルス幅約１０ｐｓ、
ピークパワ３００ｍＷ のＹＡＧレーザ光をマルチモー
ドファイバを通して上部より照射したところ、半値全幅
２ｐｓのゲートスイッチング特性が観測された。この場
合にはパルス幅が狭いので、利得の飽和が起こり難く、
約２０ｄＢ以上の利得が得られているものと思われる。 また、高速スイッチとしては繰り返し周波数が高いこと
が必須条件である。そこで制御信号光として、２０ｐｓ
の間隔を持ったダブルパルスを照射してそのゲートスイ
ッチング特性を観測したところ、明確な分離応答波形が
観測された。したがって、本発明の構成による光スイッ
チは立ち上がり、立ち下がり時間とも２ｐｓ以下、繰り
返し周波数５０ＧＨｚ 以上の応答速度が可能である。 なお、制御信号光と１．３ μｍ の信号光とは直交し
ているので、出力光には影響を与えない。また制御信号
は光信号として導波されるので、互いの緩衝はなく、ク
ロストーク特性も良好である。
【０００６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光スイッ
チは、制御信号として光を用いているので、以下のよう
な利点がある。 （１） 非常に細いパルス光を制御信号光として利用で
きるので、高速な光スイッチングが可能である。 （２） 制御信号でのクロストークがない。 （３） マトリックススイッチの構成時に電極配線の問
題がないので、作製が容易となる。 （４） 飽和出力を大きくとることができる。 （５） 結晶成長時にドーピングする必要がないので、
製造が容易である。
チは、制御信号として光を用いているので、以下のよう
な利点がある。 （１） 非常に細いパルス光を制御信号光として利用で
きるので、高速な光スイッチングが可能である。 （２） 制御信号でのクロストークがない。 （３） マトリックススイッチの構成時に電極配線の問
題がないので、作製が容易となる。 （４） 飽和出力を大きくとることができる。 （５） 結晶成長時にドーピングする必要がないので、
製造が容易である。
【図１】（ａ） は、本発明の一実施例の構成を示す斜
視図である。 （ｂ） は、本発明の一実施例の構成を示す正面図であ
る。
視図である。 （ｂ） は、本発明の一実施例の構成を示す正面図であ
る。
【図２】（ａ） は、従来の光マトリックススイッチの
構成例を示す平面図である。 （ｂ） は、従来の光マトリックススイッチの構成例を
示す断面図である。
構成例を示す平面図である。 （ｂ） は、従来の光マトリックススイッチの構成例を
示す断面図である。
１ 半導体入出力導波路
２ 光分岐・合流器
３ 上部電極
４ 活性層
５ ｐ形クラッド層
６ 半導体クラッド層
７ 下部電極
８ 制御光導波用ファイバ
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体のクラッドと活性層からなる半
導体レーザ構造を有し、活性層に注入するキャリアの制
御で信号光のオン、オフを行う光スイッチにおいて、キ
ャリアの注入を光によって行うことを特徴とする光スイ
ッチ。 - 【請求項２】 キャリアを注入する光を活性層に対し
て垂直方向から照射することを特徴とする請求項１記載
の光スイッチ。 - 【請求項３】 複数個の入力光導波路と複数個の出力
光導波路の間を、複数個の光分岐器、もしくは複数個の
光分岐器と複数個の光合流器で結合し、光分岐器の後に
請求項１記載の光スイッチを配置してマトリックス状の
光スイッチ網を構成したことを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11378491A JPH04320219A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11378491A JPH04320219A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 光スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320219A true JPH04320219A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=14621018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11378491A Pending JPH04320219A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04320219A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5444802A (en) * | 1992-07-15 | 1995-08-22 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Optical switch |
| US6891986B2 (en) | 2003-03-18 | 2005-05-10 | Yokogawa Electric Corp. | Optical switch |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP11378491A patent/JPH04320219A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5444802A (en) * | 1992-07-15 | 1995-08-22 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Optical switch |
| US6891986B2 (en) | 2003-03-18 | 2005-05-10 | Yokogawa Electric Corp. | Optical switch |
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