JPH0584492B2 - - Google Patents
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- JPH0584492B2 JPH0584492B2 JP10059085A JP10059085A JPH0584492B2 JP H0584492 B2 JPH0584492 B2 JP H0584492B2 JP 10059085 A JP10059085 A JP 10059085A JP 10059085 A JP10059085 A JP 10059085A JP H0584492 B2 JPH0584492 B2 JP H0584492B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- value
- clock signal
- flip
- current
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光シフトレジスタ回路に関し、特に光
通信、光情報処理、光交換の各システム及び光コ
ンピユータに適する光シフトレジスタ回路に関す
るものである。
通信、光情報処理、光交換の各システム及び光コ
ンピユータに適する光シフトレジスタ回路に関す
るものである。
近年光フアイバ技術及び光半導体技術等の光技
術の発達によつて、基幹伝送を目的とする長距離
光通信システム、分散処理装置間を高効率で接続
する光LANなどが実用化されている。これらの
システムでは、光技術は主に機能装置間の接続手
段として使用され、機能装置自体は専らLSIを中
心とする電子回路によつて構成されていた。
術の発達によつて、基幹伝送を目的とする長距離
光通信システム、分散処理装置間を高効率で接続
する光LANなどが実用化されている。これらの
システムでは、光技術は主に機能装置間の接続手
段として使用され、機能装置自体は専らLSIを中
心とする電子回路によつて構成されていた。
近い将来では処理情報の多様化及び大容量化が
進み、その処理速度の超高速化、処理の複雑化が
要求され、この要求に対処するためには、光技術
を単に接続手段としてのみではなく論理処理手段
として使用する必要が生じる。すなわち、伝送さ
れてきた光デイジタル信号を光のままでデイジタ
ル演算処理し、その結果を光で出力し、他の装置
へ伝送できるという、光の有する高速性・広帯域
性・無誘導性等の特長を生かした光処理装置（光
情報処理システム、光交換システム等）が不可欠
になる。
進み、その処理速度の超高速化、処理の複雑化が
要求され、この要求に対処するためには、光技術
を単に接続手段としてのみではなく論理処理手段
として使用する必要が生じる。すなわち、伝送さ
れてきた光デイジタル信号を光のままでデイジタ
ル演算処理し、その結果を光で出力し、他の装置
へ伝送できるという、光の有する高速性・広帯域
性・無誘導性等の特長を生かした光処理装置（光
情報処理システム、光交換システム等）が不可欠
になる。
かかる光処理装置を実現するには、インバータ
回路・OR回路・AND回路・排他的OR回路等の
各機能を有する光ゲート・光フリツプフロツプ回
路・光シフトレジスタ回路・光カウンタ等の光論
理機能ブロツクが構成されなければならない。
回路・OR回路・AND回路・排他的OR回路等の
各機能を有する光ゲート・光フリツプフロツプ回
路・光シフトレジスタ回路・光カウンタ等の光論
理機能ブロツクが構成されなければならない。
しかしながら、従来においては実用に足る十分
な光論理機能ブロツクが存在しなかつた。
な光論理機能ブロツクが存在しなかつた。
本発明の目的は、光双安定半導体レーザを複数
個用いて実現される実用性に富んだ光シフトレジ
スタ回路を提供するものである。
個用いて実現される実用性に富んだ光シフトレジ
スタ回路を提供するものである。
本発明に係る光シフトレジスタ回路は、第１電
極に第１クロツク信号を与え且つ第２電極に第２
クロツク信号を与えることによつて光Ｄフリツプ
フロツプ回路として動作する光双安定半導体レー
ザを、複数個縦続に接続し、前記光双安定半導体
レーザの各出力を各ビツトの出力として取り出す
ように構成したものである。
極に第１クロツク信号を与え且つ第２電極に第２
クロツク信号を与えることによつて光Ｄフリツプ
フロツプ回路として動作する光双安定半導体レー
ザを、複数個縦続に接続し、前記光双安定半導体
レーザの各出力を各ビツトの出力として取り出す
ように構成したものである。
以下に、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す光シフトレジ
スタ回路であり、第２図はこの光シフトレジスタ
回路の動作を説明するためのタイミングチヤート
である。
スタ回路であり、第２図はこの光シフトレジスタ
回路の動作を説明するためのタイミングチヤート
である。
光シフトレジスタ回路１はこの実施例において
は４個の光Ｄフリツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ，２Ｄから構成される。この光シフトレジス
タ回路１を説明する前に、まず光Ｄフリツプフロ
ツプ回路２の構成を明らかにする必要がある。光
Ｄフリツプフロツプ回路は、Ｄフリツプフロツプ
の機能を有する光回路であり、光双安定半導体レ
ーザに下記の如き所定の値を有する２種の電流ク
ロツク信号を与えることによつて実現されるもの
であり、第３図、第４図、第５図に基づいて詳述
する。
は４個の光Ｄフリツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ，２Ｄから構成される。この光シフトレジス
タ回路１を説明する前に、まず光Ｄフリツプフロ
ツプ回路２の構成を明らかにする必要がある。光
Ｄフリツプフロツプ回路は、Ｄフリツプフロツプ
の機能を有する光回路であり、光双安定半導体レ
ーザに下記の如き所定の値を有する２種の電流ク
ロツク信号を与えることによつて実現されるもの
であり、第３図、第４図、第５図に基づいて詳述
する。
第３図は本発明に係る駆動方法を適用して光Ｄ
フリツプフロツプ回路を実現する光双安定半導体
レーザを示し、第４図、第５図は光双安定半導体
レーザの入出力間等の各種の光双安定関係を示す
特性図、第６図は光Ｄフリツプフロツプ回路とし
ての動作特性を説明するための波形図及びその関
係特性図を示す。
フリツプフロツプ回路を実現する光双安定半導体
レーザを示し、第４図、第５図は光双安定半導体
レーザの入出力間等の各種の光双安定関係を示す
特性図、第６図は光Ｄフリツプフロツプ回路とし
ての動作特性を説明するための波形図及びその関
係特性図を示す。
第３図において、光双安定半導体レーザ３は、
フアベリペロ共振器面４，５に対して平行に設け
られたスリツト６により電気的に絶縁されたＰ
側、電極７，８を備える。電極７，８に与えられ
る電流を1，2とするとき、電流1を所定の
値に設定すると、電流2と光出力Poutの間におい
て光双安定特性を持たせることができる。
フアベリペロ共振器面４，５に対して平行に設け
られたスリツト６により電気的に絶縁されたＰ
側、電極７，８を備える。電極７，８に与えられ
る電流を1，2とするとき、電流1を所定の
値に設定すると、電流2と光出力Poutの間におい
て光双安定特性を持たせることができる。
第４図は電流2と光出力Poutの間の光双安定
特性を示すものであり、1＝c1，c2（c1＞
c2）の場合の２種類の光双安定特性９，１０を
示している。図中横軸は電流2、縦軸は光出力
Poutを表わすものとしている。光双安定特性９
は、電流1を一定値c1に設定した場合に生じ、
電流2が増加して閾値th2に達すると光出力
Poutが急に増加し、点P1に到達する。その後電
流2を増加さてせも光出力Poutは漸増するのみ
でほぼ一定値をとる。反対に、かかる高い値の状
態において電流2が減少して閾値th1に達する
と点P2で光出力Poutが急に減少する。このよう
に電流2のth1，th2の２つの値に基づいて光
出力Poutは２つの安定状態をとる。
特性を示すものであり、1＝c1，c2（c1＞
c2）の場合の２種類の光双安定特性９，１０を
示している。図中横軸は電流2、縦軸は光出力
Poutを表わすものとしている。光双安定特性９
は、電流1を一定値c1に設定した場合に生じ、
電流2が増加して閾値th2に達すると光出力
Poutが急に増加し、点P1に到達する。その後電
流2を増加さてせも光出力Poutは漸増するのみ
でほぼ一定値をとる。反対に、かかる高い値の状
態において電流2が減少して閾値th1に達する
と点P2で光出力Poutが急に減少する。このよう
に電流2のth1，th2の２つの値に基づいて光
出力Poutは２つの安定状態をとる。
光双安定特性１０は、電流1を一定値c2に
設定した場合に生じるもので、電流2における
２つの閾値th3，th4に基づいて光出力Poutは
２つの安定状態をとる。この場合c2＜c1の関
係にあり、且つ閾値th3，th4は前記閾値th1，
th2よりも大きい値をとる。
設定した場合に生じるもので、電流2における
２つの閾値th3，th4に基づいて光出力Poutは
２つの安定状態をとる。この場合c2＜c1の関
係にあり、且つ閾値th3，th4は前記閾値th1，
th2よりも大きい値をとる。
次に第５図に基づき光双安定半導体レーザ３の
光入力Pinと光出力Poutの間の光双安定特性につ
いて説明する。この場合には電流1，2は共に
固定した値をとる。まず光双安定特性１１は、電
流1を前記c1に設定し、電流2を前記閾値t
ｈ１よりも小さい値b1に設定したときに得られる
特性である。この光双安定特性１１では、光入力
Pinが点Q1から増大して閾値Pth1に達すると、光
出力Poutが急に増大し高い値PHをとる。その後
光入力Pinが増加しても光出力Poutはほぼ一定値
PHに保持される。反対に、かかる高い状態にお
いて光入力Pinを減少させると、閾値Pth1より小
さい閾値Pth2で急に光出力Poutが低い値PLをと
る。
光入力Pinと光出力Poutの間の光双安定特性につ
いて説明する。この場合には電流1，2は共に
固定した値をとる。まず光双安定特性１１は、電
流1を前記c1に設定し、電流2を前記閾値t
ｈ１よりも小さい値b1に設定したときに得られる
特性である。この光双安定特性１１では、光入力
Pinが点Q1から増大して閾値Pth1に達すると、光
出力Poutが急に増大し高い値PHをとる。その後
光入力Pinが増加しても光出力Poutはほぼ一定値
PHに保持される。反対に、かかる高い状態にお
いて光入力Pinを減少させると、閾値Pth1より小
さい閾値Pth2で急に光出力Poutが低い値PLをと
る。
また光双安定特性１２は、電流1を前記c2
に設定し、電流2を前記閾値th3とth4の中間
値b2に設定した時に得られる特性である光双安
定特性１２では、光入力Pinが増大して閾値Pth3
に到達すると光出力Poutが急に高い値PHとなり、
その後はほぼ一定値PHを保持する。反対に、か
かる高い値PHをとる状態において光入力Pinを減
少させると、この場合には、光入力Pinがゼロに
なつても光出力Poutは点Q2に位置し、高い値PH
に保持されたままとなる。
に設定し、電流2を前記閾値th3とth4の中間
値b2に設定した時に得られる特性である光双安
定特性１２では、光入力Pinが増大して閾値Pth3
に到達すると光出力Poutが急に高い値PHとなり、
その後はほぼ一定値PHを保持する。反対に、か
かる高い値PHをとる状態において光入力Pinを減
少させると、この場合には、光入力Pinがゼロに
なつても光出力Poutは点Q2に位置し、高い値PH
に保持されたままとなる。
上記において、光双安定特性１１の閾値Pth1
は、光双安定特性１２の閾値Pth3よりも小さい値
となるように、前記各電流値c1，c2，b1，
b2は設定される。
は、光双安定特性１２の閾値Pth3よりも小さい値
となるように、前記各電流値c1，c2，b1，
b2は設定される。
次に上記の如く光双安定半導体レーザ３に生じ
る各種の光双安定特性９，１０，１１，１２を利
用して、入力される光デイジタル信号を電流クロ
ツク信号の立上り時に同期させて出力させ、これ
によつて光双安定半導体レーザ３を光Ｄフリツプ
フロツプ回路として機能させる駆動方法について
説明する。
る各種の光双安定特性９，１０，１１，１２を利
用して、入力される光デイジタル信号を電流クロ
ツク信号の立上り時に同期させて出力させ、これ
によつて光双安定半導体レーザ３を光Ｄフリツプ
フロツプ回路として機能させる駆動方法について
説明する。
第６図において、振幅値ADを有する光デイジ
タル信号LDを、光双安定半導体レーザ３の光入
力Pinとして入力させる。振幅値ADは光双安定特
性１１の閾値Pth1と光双安定特性１２の閾値Pth3
との中間値に設定される。電極５に与えられる電
流1は正の電流クロツク信号K（第１クロツク
信号）として使用され、論理値“０”には電流値
c2を、論理値“１”には電流値c1を設定する。
一方電極８に与えられる電流2は負の電流クロ
ツク信号K（第２クロツク信号）として使用さ
れ、論理値“０”には電流値b1を、論理値
“１”には電流値b2を設定する。この負の電流
クロツク信号Kの位相には正の電流クロツク信
号Kの位相と反転関係にある。上記の信号関係
において、光デイジタル信号LDは電流クロツク
信号Kによつて同期され、光出力Poutとして信
号L0が得られる。
タル信号LDを、光双安定半導体レーザ３の光入
力Pinとして入力させる。振幅値ADは光双安定特
性１１の閾値Pth1と光双安定特性１２の閾値Pth3
との中間値に設定される。電極５に与えられる電
流1は正の電流クロツク信号K（第１クロツク
信号）として使用され、論理値“０”には電流値
c2を、論理値“１”には電流値c1を設定する。
一方電極８に与えられる電流2は負の電流クロ
ツク信号K（第２クロツク信号）として使用さ
れ、論理値“０”には電流値b1を、論理値
“１”には電流値b2を設定する。この負の電流
クロツク信号Kの位相には正の電流クロツク信
号Kの位相と反転関係にある。上記の信号関係
において、光デイジタル信号LDは電流クロツク
信号Kによつて同期され、光出力Poutとして信
号L0が得られる。
時間ｔについてt1〜t9の順に従つて、第６図を
説明する。まず時間ｔ＝t1より以前では、光デイ
ジタル信号LDの振幅値は０（論理値“０”）、電流
クロツク信号Kはc2、電流クロツク信号kは
b2である。従つて、光入力Pinと光出力Poutの
関係は光双安定特性１２で支配され、このため光
出力Poutは低い値PLに保持される。故に光出力
信号L0は論理値“０”をとる。
説明する。まず時間ｔ＝t1より以前では、光デイ
ジタル信号LDの振幅値は０（論理値“０”）、電流
クロツク信号Kはc2、電流クロツク信号kは
b2である。従つて、光入力Pinと光出力Poutの
関係は光双安定特性１２で支配され、このため光
出力Poutは低い値PLに保持される。故に光出力
信号L0は論理値“０”をとる。
時間ｔ＝t1では、光デイジタル信号LDは振幅値
がAD（論理値“１”）となる。このとき正の電流
クロツク信号Kと負の電流クロツク信号Kはそ
のままc2，b2のまま維持されているので、光
双安定半導体レーザ３は、光双安定特性１２にお
いて点Q3に励振されるが、光出力Poutは依然と
して低い値PLに保持される。すなわち、光デイ
ジタル信号L0が論理値“１”となつても、光出
力信号LDは論理値“０”のままである。
がAD（論理値“１”）となる。このとき正の電流
クロツク信号Kと負の電流クロツク信号Kはそ
のままc2，b2のまま維持されているので、光
双安定半導体レーザ３は、光双安定特性１２にお
いて点Q3に励振されるが、光出力Poutは依然と
して低い値PLに保持される。すなわち、光デイ
ジタル信号L0が論理値“１”となつても、光出
力信号LDは論理値“０”のままである。
時間ｔ＝t2で、正の電流クロツク信号Kがc1
に、負の電流クロツク信号Kがb1に変化する
と、光双安定半導体レーザ３は光双安定特性１１
で支配される。このため、光デイジタル信号LD
の振幅値がADであるで動作点は点Q4となり、光
出力Poutは高い値PHへ変化する。従つて光出力
信号L0は、この時点で論理値“１”となる。こ
のことは、正の電流クロツク信号Kの立上りC1
に光出力信号L0の立上りが同期したことを意味
する。
に、負の電流クロツク信号Kがb1に変化する
と、光双安定半導体レーザ３は光双安定特性１１
で支配される。このため、光デイジタル信号LD
の振幅値がADであるで動作点は点Q4となり、光
出力Poutは高い値PHへ変化する。従つて光出力
信号L0は、この時点で論理値“１”となる。こ
のことは、正の電流クロツク信号Kの立上りC1
に光出力信号L0の立上りが同期したことを意味
する。
時間ｔ＝t3では、正の電流クロツク信号Kが
c2に、負の電流クロツク信号Kがb2に変化す
る。この結果、光双安定半導体レーザ３は光双安
定特性１２で支配されることになり、光デイジタ
ル信号LDは高い値ADを保持したままであるので、
その動作点は点Q4から点Q5に変化するが、光出
力Poutは高い値PHに保持される。
c2に、負の電流クロツク信号Kがb2に変化す
る。この結果、光双安定半導体レーザ３は光双安
定特性１２で支配されることになり、光デイジタ
ル信号LDは高い値ADを保持したままであるので、
その動作点は点Q4から点Q5に変化するが、光出
力Poutは高い値PHに保持される。
従つて、光出力信号L0は論理値“１”に保持
される。時間ｔ＝t4では、各電流クロツク信号
Ｋ，Kは上記と同じ値に保たれ、光デイジタル信
号LDのみがその振幅値を０に変化する。しかし、
光双安定半導体レーザ３は光双安定特性１２によ
つて支配されているので、動作点は点Q5から点
Q2に移動し、光出力Poutは高い値PHに保持され
る。このことは、光デイジタル信号LDが論理値
“０”に変化しても光出力信号L0は論理値“１”
に保持されることを意味する。
される。時間ｔ＝t4では、各電流クロツク信号
Ｋ，Kは上記と同じ値に保たれ、光デイジタル信
号LDのみがその振幅値を０に変化する。しかし、
光双安定半導体レーザ３は光双安定特性１２によ
つて支配されているので、動作点は点Q5から点
Q2に移動し、光出力Poutは高い値PHに保持され
る。このことは、光デイジタル信号LDが論理値
“０”に変化しても光出力信号L0は論理値“１”
に保持されることを意味する。
時間ｔ＝t5では、光デイジタル信号L0の振幅値
が０のままで正の電流クロツク信号Kがc1へ、
負の電流クロツク信号Kがb1へそれぞれ変化
する。光双安定半導体レーザ３は、これによつて
光双安定特性１１に支配されることになり、動作
点は点Q2から点Q1に変化する。従つて、この時
点で光出力信号L0は論理値“１”から論理値
“０”へと変化する。このことは、正の電流クロ
ツク信号Kの立上りC2に対応して、これに同期
して光出力信号LDが論理値“０”になることを
意味する。
が０のままで正の電流クロツク信号Kがc1へ、
負の電流クロツク信号Kがb1へそれぞれ変化
する。光双安定半導体レーザ３は、これによつて
光双安定特性１１に支配されることになり、動作
点は点Q2から点Q1に変化する。従つて、この時
点で光出力信号L0は論理値“１”から論理値
“０”へと変化する。このことは、正の電流クロ
ツク信号Kの立上りC2に対応して、これに同期
して光出力信号LDが論理値“０”になることを
意味する。
時間ｔ＝t6以降t7，t8，t9では上述の動作が繰
り返えされる。
り返えされる。
上記動作によれば、光出力Poutである信号L0
は、光入力Pinである光デイジタル信号LDが電流
クロツク信号Kの立上りC1，C2，C3，C4，C5，
…に同期して一定時間遅れることによつて発生す
る。従つて光双安定半導体レーザ３は、所定の電
流値を論理値“１”、“０”と設定して電極７，８
に与えられた電流1（K），2（K）によつて
制御され、且つ所定の振幅値ADを有する光デイ
ジタル信号LDを光入力とすることによつて、光
Ｄフリツプフロツプ回路、すなわちＤフリツプフ
ロツプの機能を有する光回路として動作すること
ができる。
は、光入力Pinである光デイジタル信号LDが電流
クロツク信号Kの立上りC1，C2，C3，C4，C5，
…に同期して一定時間遅れることによつて発生す
る。従つて光双安定半導体レーザ３は、所定の電
流値を論理値“１”、“０”と設定して電極７，８
に与えられた電流1（K），2（K）によつて
制御され、且つ所定の振幅値ADを有する光デイ
ジタル信号LDを光入力とすることによつて、光
Ｄフリツプフロツプ回路、すなわちＤフリツプフ
ロツプの機能を有する光回路として動作すること
ができる。
次に上記の如く実現される光Ｄフリツプフロツ
プ回路２を４個用いて構成される４ビツトの光シ
フトレジスタ回路を第１図に基づいて説明する。
プ回路２を４個用いて構成される４ビツトの光シ
フトレジスタ回路を第１図に基づいて説明する。
第１図において、光Ｄフリツプフロツプ回路は
４個（図中２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）が導光路１
３，１４，１５を介して縦続に接続される。１６
は入光部である。また導光路１３，１４，１５、
には光分岐部１７，１８，１９が設けられ、分岐
導光路２０，２１，２２が形成され、こうして出
光部２３，２４，２５，２６が設けられる。光Ｄ
フリツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは
それぞれ電極７，８を有し、各電極７にはクロツ
ク電源２７（電圧Ec）より増幅器２８を介して
正の電流クロツク信号Kが与えられ、また各電
極８には反転増幅器２９を介して負の電流クロツ
ク信号Kが与えられ、このようにして光Ｄフリ
ツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは正負
の電流クロツク信号K，Kによつて駆動され
る。
４個（図中２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）が導光路１
３，１４，１５を介して縦続に接続される。１６
は入光部である。また導光路１３，１４，１５、
には光分岐部１７，１８，１９が設けられ、分岐
導光路２０，２１，２２が形成され、こうして出
光部２３，２４，２５，２６が設けられる。光Ｄ
フリツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは
それぞれ電極７，８を有し、各電極７にはクロツ
ク電源２７（電圧Ec）より増幅器２８を介して
正の電流クロツク信号Kが与えられ、また各電
極８には反転増幅器２９を介して負の電流クロツ
ク信号Kが与えられ、このようにして光Ｄフリ
ツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは正負
の電流クロツク信号K，Kによつて駆動され
る。
光デイジタル信号LDは入光部１６に入力され、
第１段目の光Ｄフリツプフロツプ回路２Ａにおい
て、第２図に示すように電流クロツク信号Kの
立上り時C1に同期して立上ることにより光出力
信号L01が得られる。この光出力信号L01は導光路
１３を介して第２段目の光Ｄフリツプフロツプ回
路２Ｂに入力されると共に、光分岐部１７を介し
て分岐導光路２０へ導びかれ、出力部２３より光
出力信号L1として取り出される。第２段目の光
Ｄフリツプフロツプ回路２Ｂでは、光Ｄフリツプ
フロツプ回路２Ａから与えられる光信号L01を入
力信号として、第１段目の場合と同様に電流クロ
ツク信号Kに同期して光出力信号L02を得ること
ができる。このようにして順次に第３段目の光Ｄ
フリツプフロツプ回路２Ｃでは光出力信号L03、
第４段目の光Ｄフリツプフロツプ回路２Ｄでは光
出力信号L4を得ることができる。この結果出力
部２３，２４，２５，２６には、第２図に示すよ
うに入力される光デイジタル信号LDに基づいて
光出力信号L1，L2，L3，L4を得ることができる
ことになる。この場合において、各段の光Ｄフリ
ツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにおい
ては論理値“１”が確実に信号として得られるよ
うに各光Ｄフリツプフロツプ回路を成す光双安定
半導体レーザの光出力Poutのレベルは適当に調
整されているものとする。
第１段目の光Ｄフリツプフロツプ回路２Ａにおい
て、第２図に示すように電流クロツク信号Kの
立上り時C1に同期して立上ることにより光出力
信号L01が得られる。この光出力信号L01は導光路
１３を介して第２段目の光Ｄフリツプフロツプ回
路２Ｂに入力されると共に、光分岐部１７を介し
て分岐導光路２０へ導びかれ、出力部２３より光
出力信号L1として取り出される。第２段目の光
Ｄフリツプフロツプ回路２Ｂでは、光Ｄフリツプ
フロツプ回路２Ａから与えられる光信号L01を入
力信号として、第１段目の場合と同様に電流クロ
ツク信号Kに同期して光出力信号L02を得ること
ができる。このようにして順次に第３段目の光Ｄ
フリツプフロツプ回路２Ｃでは光出力信号L03、
第４段目の光Ｄフリツプフロツプ回路２Ｄでは光
出力信号L4を得ることができる。この結果出力
部２３，２４，２５，２６には、第２図に示すよ
うに入力される光デイジタル信号LDに基づいて
光出力信号L1，L2，L3，L4を得ることができる
ことになる。この場合において、各段の光Ｄフリ
ツプフロツプ回路２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにおい
ては論理値“１”が確実に信号として得られるよ
うに各光Ｄフリツプフロツプ回路を成す光双安定
半導体レーザの光出力Poutのレベルは適当に調
整されているものとする。
従つて、上記説明及び第２図で明らかなよう
に、第１図に示された光回路は、光デイジタル信
号LDを基として１ビツト遅延、２ビツト遅延、
３ビツト遅延、４ビツト遅延させた光信号L1，
L2，L3，L4を発生する機能を有しており、この
ようにして光シフトレジスタ回路１として構成さ
れるものである。
に、第１図に示された光回路は、光デイジタル信
号LDを基として１ビツト遅延、２ビツト遅延、
３ビツト遅延、４ビツト遅延させた光信号L1，
L2，L3，L4を発生する機能を有しており、この
ようにして光シフトレジスタ回路１として構成さ
れるものである。
以上の説明では光Ｄフリツプフロツプ回路２を
構成する光双安定半導体レーザ３と分岐部１７，
１８，１９とは便宜上別部品として取扱つたが、
これらの機能を一枚の基板上で集積化すれば、小
型且つ経済的で、実用に富む光シフトレジスタ回
路を実現することができる。また光分岐部１７，
１８，１９として方向性結合器を想定している
が、これに限定されることはなく、同様な機能を
有するものであれば任意の手段を用ることができ
る。更に、上記実施例では４ビツトの光シフトレ
ジスタ回路を説明したが、これに限定されること
なく任意の個数の光Ｄフリツプフロツプ回路２を
縦続接続すれば、任意のビツト数の光シフトレジ
スタ回路を実現することが可能である。
構成する光双安定半導体レーザ３と分岐部１７，
１８，１９とは便宜上別部品として取扱つたが、
これらの機能を一枚の基板上で集積化すれば、小
型且つ経済的で、実用に富む光シフトレジスタ回
路を実現することができる。また光分岐部１７，
１８，１９として方向性結合器を想定している
が、これに限定されることはなく、同様な機能を
有するものであれば任意の手段を用ることができ
る。更に、上記実施例では４ビツトの光シフトレ
ジスタ回路を説明したが、これに限定されること
なく任意の個数の光Ｄフリツプフロツプ回路２を
縦続接続すれば、任意のビツト数の光シフトレジ
スタ回路を実現することが可能である。
以上の説明で明らかなように本発明によれば、
光双安定半導体レーザにおいて所定の２種の電流
クロツク信号を与え且つ所定値の光入力を用いる
ことによつて光Ｄフリツプフロツプ回路を構成
し、この光Ｄフリツプフロツプ回路を導光路、光
分岐部を介して縦続的に接続することにより、小
型で、集積化に適した実用性に富む光シフトレジ
スタ回路を実現することができる。
光双安定半導体レーザにおいて所定の２種の電流
クロツク信号を与え且つ所定値の光入力を用いる
ことによつて光Ｄフリツプフロツプ回路を構成
し、この光Ｄフリツプフロツプ回路を導光路、光
分岐部を介して縦続的に接続することにより、小
型で、集積化に適した実用性に富む光シフトレジ
スタ回路を実現することができる。
第１図は本発明に係る光シフトレジスタ回路の
構成図、第２図は光シフトレジスタ回路の動作を
説明するタイミングチヤート、第３図は光Ｄフリ
ツプフロツプ回路を実現する光双安定半導体レー
ザの斜視図、第４図は電極に与えられる電流と光
出力との間に生じる光双安定特性を示す図、第５
図は光入力と光出力との間に生じる光双安定特性
を示す図、第６図は光Ｄフリツプフロツプ回路と
しての動作特性を説明するための波形図及びこれ
に関係する光双安定特性図である。 １…光シフトレジスタ回路、２，２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ，２Ｄ…光Ｄフリツプフロツプ回路、３…光
双安定半導体レーザ、７，８…電極、９，１０，
１１，１２…光双安定特性、1，2…電流、
Pin…光入力、Pout…光出力、K…正の電流ク
ロツク信号（第１クロツク号）、K…負の電流ク
ロツク信号（第２クロツク号）、LD…光入力信号
としての光デイジタル信号、L0，L1，L2，L3，
L4…光出力信号。
構成図、第２図は光シフトレジスタ回路の動作を
説明するタイミングチヤート、第３図は光Ｄフリ
ツプフロツプ回路を実現する光双安定半導体レー
ザの斜視図、第４図は電極に与えられる電流と光
出力との間に生じる光双安定特性を示す図、第５
図は光入力と光出力との間に生じる光双安定特性
を示す図、第６図は光Ｄフリツプフロツプ回路と
しての動作特性を説明するための波形図及びこれ
に関係する光双安定特性図である。 １…光シフトレジスタ回路、２，２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ，２Ｄ…光Ｄフリツプフロツプ回路、３…光
双安定半導体レーザ、７，８…電極、９，１０，
１１，１２…光双安定特性、1，2…電流、
Pin…光入力、Pout…光出力、K…正の電流ク
ロツク信号（第１クロツク号）、K…負の電流ク
ロツク信号（第２クロツク号）、LD…光入力信号
としての光デイジタル信号、L0，L1，L2，L3，
L4…光出力信号。
Claims (1)
- １ 第１電極に第１クロツク信号を与え且つ第２
電極に第２クロツク信号を与えることによつて光
Ｄフリツプフロツプ回路として動作する光双安定
判導体レーザを、複数個縦続に接続し、前記光双
安定判導体レーザの各出力を各ビツトの出力とし
て取り出したことを特徴とする光シフトレジスタ
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10059085A JPS61259235A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 光シフトレジスタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10059085A JPS61259235A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 光シフトレジスタ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259235A JPS61259235A (ja) | 1986-11-17 |
| JPH0584492B2 true JPH0584492B2 (ja) | 1993-12-02 |
Family
ID=14278089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10059085A Granted JPS61259235A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 光シフトレジスタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61259235A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0366098A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光記憶装置 |
| JP4368573B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2009-11-18 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 双安定半導体レーザを用いた超高速光メモリー装置 |
| JP5110422B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2012-12-26 | 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 | シフトレジスタ型光メモリ装置 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP10059085A patent/JPS61259235A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61259235A (ja) | 1986-11-17 |
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