JPH06167732A - 光学論理ゲート - Google Patents
光学論理ゲートInfo
- Publication number
- JPH06167732A JPH06167732A JP31899192A JP31899192A JPH06167732A JP H06167732 A JPH06167732 A JP H06167732A JP 31899192 A JP31899192 A JP 31899192A JP 31899192 A JP31899192 A JP 31899192A JP H06167732 A JPH06167732 A JP H06167732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- saturable
- level
- logic gate
- absorption layer
- 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
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title abstract description 11
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ナノ秒オーダの高速応答の可能で而も明確に
動作する光学論理ゲートを提供しようとするものであ
る。 【構成】 飽和点以上のレベルのレーザビームで動作し
それ以下のレベルで非動作の可飽和色素吸収層６と、２
つの方向からのレーザビームを合成して前記可飽和色素
吸収層に向けるように配設されたレーザビーム合成手段
５と、このレーザビーム合成手段の前記２つの方向に面
して設けられた、レーザビームを空間変調する２つの空
間変調手段３，４と、該２つの空間変調手段に、前記レ
ーザビーム合成手段で合成され前記可飽和色素吸収層に
入射する時のレベルが６５ｋＷ以上で且つ前記可飽和色
素吸収層に対して飽和点以下であるような２つのレーザ
ビームを入射する入力手段１，２とを備えている。
動作する光学論理ゲートを提供しようとするものであ
る。 【構成】 飽和点以上のレベルのレーザビームで動作し
それ以下のレベルで非動作の可飽和色素吸収層６と、２
つの方向からのレーザビームを合成して前記可飽和色素
吸収層に向けるように配設されたレーザビーム合成手段
５と、このレーザビーム合成手段の前記２つの方向に面
して設けられた、レーザビームを空間変調する２つの空
間変調手段３，４と、該２つの空間変調手段に、前記レ
ーザビーム合成手段で合成され前記可飽和色素吸収層に
入射する時のレベルが６５ｋＷ以上で且つ前記可飽和色
素吸収層に対して飽和点以下であるような２つのレーザ
ビームを入射する入力手段１，２とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学論理ゲートに関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の工学論理ゲートには、本
願発明者の考案による液晶ライトバルブ論理ゲートのよ
うに光導体と液晶を用いた空間変調記器を用いる方法
や、ＮＡＳＡのＯｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｎ
ＯＶＡシステムなどが知られているが、いずれもＮＡＮ
Ｄゲートの実現による光学論理演算の実現性を検討して
きたものである。
願発明者の考案による液晶ライトバルブ論理ゲートのよ
うに光導体と液晶を用いた空間変調記器を用いる方法
や、ＮＡＳＡのＯｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｎ
ＯＶＡシステムなどが知られているが、いずれもＮＡＮ
Ｄゲートの実現による光学論理演算の実現性を検討して
きたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光学論
理ゲートは、光に対してアクティブな光導電導体と液晶
のようなパッシブな光学素子とを組み合わせており、現
在のところ応答性の遅い光学素子しか実用化していな
い。この応答性及び入力読み出しタイミングに図２に示
すようなずれがあると、必要な論理出力α以外にβ、γ
のような不要の演算出力が発生し、その弁別が困難であ
った。
理ゲートは、光に対してアクティブな光導電導体と液晶
のようなパッシブな光学素子とを組み合わせており、現
在のところ応答性の遅い光学素子しか実用化していな
い。この応答性及び入力読み出しタイミングに図２に示
すようなずれがあると、必要な論理出力α以外にβ、γ
のような不要の演算出力が発生し、その弁別が困難であ
った。
【０００４】従って本発明はナノ秒オーダの高速応答の
可能で而も明確に動作する論理ゲートを提供しようとす
るものである。
可能で而も明確に動作する論理ゲートを提供しようとす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザのＱス
イッチ素子として知られる銅−フタロシアニンやローダ
ミンＢなど可飽和色素吸収体を用いて、閾値以下の入力
レベルでは出力されず明確な２値化が行える物質を論理
ゲートに適用するっ事によって、上記の欠点のない光学
論理ゲートを提供しようとするものである。
イッチ素子として知られる銅−フタロシアニンやローダ
ミンＢなど可飽和色素吸収体を用いて、閾値以下の入力
レベルでは出力されず明確な２値化が行える物質を論理
ゲートに適用するっ事によって、上記の欠点のない光学
論理ゲートを提供しようとするものである。
【０００６】すなわち本発明によれば、飽和点以上のレ
ベルのレーザビームで動作しそれ以下のレベルで非動作
の可飽和色素吸収層と、２つの方向からのレーザビーム
を合成して前記可飽和色素吸収層に向けるように配設さ
れたレーザビーム合成手段と、このレーザビーム合成手
段の前記２つの方向に面して設けられた、レーザビーム
を空間変調する２つの空間変調手段と、該２つの空間変
調手段に、前記レーザビーム合成手段で合成され前記可
飽和色素吸収層に入射するときのレベルが少なくとも６
５ｋＷの尖頭出力を有し且つ前記飽和色素吸収層に対し
て飽和点以下であるような２つのレーザビームを入射す
る入力手段とを備えた光学論理ゲートが得られる。
ベルのレーザビームで動作しそれ以下のレベルで非動作
の可飽和色素吸収層と、２つの方向からのレーザビーム
を合成して前記可飽和色素吸収層に向けるように配設さ
れたレーザビーム合成手段と、このレーザビーム合成手
段の前記２つの方向に面して設けられた、レーザビーム
を空間変調する２つの空間変調手段と、該２つの空間変
調手段に、前記レーザビーム合成手段で合成され前記可
飽和色素吸収層に入射するときのレベルが少なくとも６
５ｋＷの尖頭出力を有し且つ前記飽和色素吸収層に対し
て飽和点以下であるような２つのレーザビームを入射す
る入力手段とを備えた光学論理ゲートが得られる。
【０００７】この本発明の光学論理ゲートにおいて、可
飽和色素吸収体に対する閾値を論理上の負のレベルと
し、閾値を越えるレベルを正のレベルと解釈すれば、該
色素吸収体に対し、負のレベルで活性なレーザビームを
論理遂行のためのアクティブキャリア（即ち論理実現可
能なレベルの光）として定義される。このアクティブキ
ャリアは該論理実現のためのゲートを開くトリガビーム
である。なおレーザビームの種類は実用上波長特性は問
わないが、入力ビームは可飽和特性を呈し得る高出力の
レーザビームが必要である。ただし読み出しの場合には
必ずしもこの条件を満足する必要は無い。
飽和色素吸収体に対する閾値を論理上の負のレベルと
し、閾値を越えるレベルを正のレベルと解釈すれば、該
色素吸収体に対し、負のレベルで活性なレーザビームを
論理遂行のためのアクティブキャリア（即ち論理実現可
能なレベルの光）として定義される。このアクティブキ
ャリアは該論理実現のためのゲートを開くトリガビーム
である。なおレーザビームの種類は実用上波長特性は問
わないが、入力ビームは可飽和特性を呈し得る高出力の
レーザビームが必要である。ただし読み出しの場合には
必ずしもこの条件を満足する必要は無い。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例の断面図で有り、１
は第１の入力情報としてのレーザビーム（第１の入力ビ
ームと言う）、２は同じく第２の入力情報としてのレー
ザビーム（第２の入力ビーム）である。３と４はいずれ
も液晶ライトバルブ、ＰＬＺＴ、ＢＳＯなどの第１及び
第２の空間変調素子であり、第１及び第２の入力ビーム
がそれぞれ通過する。５はレーザビーム合成部で、第１
及び第２の入力ビームを同一時点で同一空間で合成す
る。６は可飽和色素吸収層であり、閾値以下で尖頭出力
が６５ｋＷ以上の合成入力レベルでは負の論理“０”を
持ち、閾値を越えての合成入力レベルでは正の論理
“１”を持つ出力ビーム７が得られる。
は第１の入力情報としてのレーザビーム（第１の入力ビ
ームと言う）、２は同じく第２の入力情報としてのレー
ザビーム（第２の入力ビーム）である。３と４はいずれ
も液晶ライトバルブ、ＰＬＺＴ、ＢＳＯなどの第１及び
第２の空間変調素子であり、第１及び第２の入力ビーム
がそれぞれ通過する。５はレーザビーム合成部で、第１
及び第２の入力ビームを同一時点で同一空間で合成す
る。６は可飽和色素吸収層であり、閾値以下で尖頭出力
が６５ｋＷ以上の合成入力レベルでは負の論理“０”を
持ち、閾値を越えての合成入力レベルでは正の論理
“１”を持つ出力ビーム７が得られる。
【０００９】この図１の論理ゲートはＡＮＤゲートとし
て作用でき、ゲート自身がアクティブであるところか
ら、第１及び第２の入力ビームにタイミングのずれがあ
っても不要な論理出力は発生しない。
て作用でき、ゲート自身がアクティブであるところか
ら、第１及び第２の入力ビームにタイミングのずれがあ
っても不要な論理出力は発生しない。
【００１０】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明は可飽和
色素吸収層の２値を論理的に透明、不透明のレベルに２
値化することによって実現し、かつ色素に対し反転レベ
ルでの光透過及び光不透過を容易に得られる，いわゆる
第２高調波レベルでの読み出しを行うことにより、即
ち、閾値以下の入力レベルでは不活性で閾値を越えると
論理“１”を読みだしてビームに与えるいわゆるＡＮＤ
ゲートを得ることにより、可飽和色素吸収層の持つナノ
秒オーダの高速応答を有する論理ゲートを構成すること
が可能と成った。
色素吸収層の２値を論理的に透明、不透明のレベルに２
値化することによって実現し、かつ色素に対し反転レベ
ルでの光透過及び光不透過を容易に得られる，いわゆる
第２高調波レベルでの読み出しを行うことにより、即
ち、閾値以下の入力レベルでは不活性で閾値を越えると
論理“１”を読みだしてビームに与えるいわゆるＡＮＤ
ゲートを得ることにより、可飽和色素吸収層の持つナノ
秒オーダの高速応答を有する論理ゲートを構成すること
が可能と成った。
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】従来装置における応答性と入力読み出しのタイ
ミングのずれがあるきに不要な演算出力が発生すること
を示す図である。
ミングのずれがあるきに不要な演算出力が発生すること
を示す図である。
１ 第１の入力ビーム ２ 第２の入力ビーム ３ 第１の空間変調素子 ４ 第２の空間変調素子 ５ レーザビーム合成部 ６ 可飽和色素吸収層 ７ 出力ビーム
Claims (1)
- 【請求項１】 飽和点以上のレベルのレーザビームで動
作しそれ以下のレベルで非動作の可飽和色素吸収層と、
２つの方向からのレーザビームを合成して前記可飽和色
素吸収層に向けるように配設されたレーザビーム合成手
段と、このレーザビーム合成手段の前記２つの方向に面
して設けられた、レーザビームを空間変調する２つの空
間変調手段と、該２つの空間変調手段に、前記レーザビ
ーム合成手段で合成され、前記可飽和色素吸収層に入射
するときのレベルが少なくとも６５ｋＷの尖頭出力を有
し且つ前記可飽和色素吸収層に対して飽和点以下である
ような２つのレーザビームを入射する入力手段とを備え
た光学論ゲート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31899192A JPH06167732A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 光学論理ゲート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31899192A JPH06167732A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 光学論理ゲート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167732A true JPH06167732A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18105278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31899192A Pending JPH06167732A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 光学論理ゲート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06167732A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6124966A (en) * | 1997-01-13 | 2000-09-26 | Nec Corporation | Optical functional amplifying method and optical functional amplifying device |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31899192A patent/JPH06167732A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6124966A (en) * | 1997-01-13 | 2000-09-26 | Nec Corporation | Optical functional amplifying method and optical functional amplifying device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4847521A (en) | Device for the amplification of light-sensitive | |
| US3896420A (en) | Frequency selective optical memory | |
| JPS60108824A (ja) | エタロンを用いた光学的論理ゲート | |
| US4139277A (en) | Acousto-optic memory correlator | |
| US4904858A (en) | Programmable optical logic devices operable by measuring the ratio of optical data signal power to optical reference threshold power | |
| Margarat et al. | Design of all-optical universal gates and verification of Boolean expression using SOA-MZI | |
| JPH06167732A (ja) | 光学論理ゲート | |
| Harkness et al. | Fourier space control in an LCLV feedback system | |
| US4921335A (en) | Optical phase conjugate beam modulator and method therefor | |
| JP2724270B2 (ja) | 光スイッチ | |
| Ghosh et al. | Implementation of tristate logic based all optical flip-flop with nonlinear material | |
| US3745476A (en) | Light amplification using absorbing medium | |
| US6904100B1 (en) | Pulse controlled phase modulator | |
| US5223966A (en) | Method and apparatus for obtaining modulated light indicative of an image operationally formed by projecting an inputted image on the flat plate of an optical induction reflective index crystal | |
| JPS63103215A (ja) | 光パルス圧縮装置 | |
| Guo et al. | Quasi-velocity-matched electrooptic phase modulator for the synthesis of ultrashort optical pulses | |
| KR100287755B1 (ko) | 2단계 광기록장치 | |
| US11493602B1 (en) | Integrated multi-wavelength WDM TDM lidar transmitter | |
| JP2569314B2 (ja) | 高速光変調器 | |
| JP2826325B2 (ja) | 光情報処理装置および光情報処理方法 | |
| KR100287756B1 (ko) | 2단계 광기록장치 | |
| JPS5824119A (ja) | 光変調装置 | |
| KR900000913A (ko) | 광전자 메모리 장치 | |
| Neama et al. | High Data Rate Optical logic OR, and NOT Gates at Optimum Injection Current based on SOA-MZI | |
| US3583787A (en) | Optical signal detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981224 |