JPH07107591B2 - 光情報記憶回路 - Google Patents
光情報記憶回路Info
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- JPH07107591B2 JPH07107591B2 JP7678784A JP7678784A JPH07107591B2 JP H07107591 B2 JPH07107591 B2 JP H07107591B2 JP 7678784 A JP7678784 A JP 7678784A JP 7678784 A JP7678784 A JP 7678784A JP H07107591 B2 JPH07107591 B2 JP H07107591B2
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-
- 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
- G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
- G02F3/02—Optical bistable devices
- G02F3/026—Optical bistable devices based on laser effects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
- H01S5/06213—Amplitude modulation
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- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は光入力信号と電気入力信号とによって動作する
光情報記憶回路に関する。
光情報記憶回路に関する。
〈発明の背景〉 伝送路に光ファイバを用いた光通信は、光ファイバが広
帯域であることから多量の情報を伝送可能であること
や、光ファイバが誘導雑音を受けない等の利点があるこ
とから、今後広く使用されるものと予想される。この光
通信では、送る情報を送信装置で電気信号から光信号に
変え光ファイバで情報を伝達し、それを再び受信装置で
電気信号に変えている。この場合、光信号は伝送線路の
光ファイバの伝送損失が極めて小さいということを利用
して信号を一方から他方へ伝達するといった伝送手段に
すぎず論理演算等の信号処理に光信号が積極的な役割を
演じるまでには至っていない。もし光信号と電気信号の
制御で光情報の記憶が行なえ、記憶結果が光信号で得ら
れれば光通信システムの機能の多様化にとって極めて有
効である。
帯域であることから多量の情報を伝送可能であること
や、光ファイバが誘導雑音を受けない等の利点があるこ
とから、今後広く使用されるものと予想される。この光
通信では、送る情報を送信装置で電気信号から光信号に
変え光ファイバで情報を伝達し、それを再び受信装置で
電気信号に変えている。この場合、光信号は伝送線路の
光ファイバの伝送損失が極めて小さいということを利用
して信号を一方から他方へ伝達するといった伝送手段に
すぎず論理演算等の信号処理に光信号が積極的な役割を
演じるまでには至っていない。もし光信号と電気信号の
制御で光情報の記憶が行なえ、記憶結果が光信号で得ら
れれば光通信システムの機能の多様化にとって極めて有
効である。
〈発明の目的〉 本発明の目的は、光入力信号と電気入力信号とによって
動作する光情報記憶回路を提供することにある。
動作する光情報記憶回路を提供することにある。
〈発明の構成〉 上記目的を達成するために、本発明は、２値の状態を取
りうる入力電気信号の値に応じてあらかじめ定められた
第１の電流値又は第２の電流値の注入電流を出力する電
気回路と、前記注入電流と光入力信号とが供給される双
安定半導体レーザ（レーザ）とから構成され、前記第１
の電流値は、前記レーザの入射光量が零の条件下におけ
る注入電流対出射光量ヒステリシス特性の立下り点の電
流値よりも低い電流値であり、前記レーザの注入電流値
が前記第１の電流値である条件において前記レーザの入
射光量対出射光量ヒステリシス特性における立上り点と
立下り点のほぼ中間の値にバイアス光量を定め、前記バ
イアス光量が入射される条件下における注入電流対出射
光量ヒステリシス特性の立上り点より大きい電流値が前
記第２の電流値であるようにしたものである。
りうる入力電気信号の値に応じてあらかじめ定められた
第１の電流値又は第２の電流値の注入電流を出力する電
気回路と、前記注入電流と光入力信号とが供給される双
安定半導体レーザ（レーザ）とから構成され、前記第１
の電流値は、前記レーザの入射光量が零の条件下におけ
る注入電流対出射光量ヒステリシス特性の立下り点の電
流値よりも低い電流値であり、前記レーザの注入電流値
が前記第１の電流値である条件において前記レーザの入
射光量対出射光量ヒステリシス特性における立上り点と
立下り点のほぼ中間の値にバイアス光量を定め、前記バ
イアス光量が入射される条件下における注入電流対出射
光量ヒステリシス特性の立上り点より大きい電流値が前
記第２の電流値であるようにしたものである。
また、上記目的を達成するために、本発明は、２値の状
態を取りうる入力電気信号に応じて入力光信号を断続す
る光ゲートと、前記入力電気信号に応じて第１の電流値
又は第２の電流値の注入電流を出力する電気回路と、前
記光ゲート出力信号と前記注入電流が供給される双安定
半導体レーザ（レーザ）とから構成され、前記第１の電
流値は、前記レーザの入射光量が零の条件下における注
入電流対出射光量ヒステリシス特性の立下り点と立上り
点のほぼ中間の値であり、前記第２の電流値は前記ヒス
テリシス特性の立下り点の電流値より小さい電流値であ
るようにしたものである。
態を取りうる入力電気信号に応じて入力光信号を断続す
る光ゲートと、前記入力電気信号に応じて第１の電流値
又は第２の電流値の注入電流を出力する電気回路と、前
記光ゲート出力信号と前記注入電流が供給される双安定
半導体レーザ（レーザ）とから構成され、前記第１の電
流値は、前記レーザの入射光量が零の条件下における注
入電流対出射光量ヒステリシス特性の立下り点と立上り
点のほぼ中間の値であり、前記第２の電流値は前記ヒス
テリシス特性の立下り点の電流値より小さい電流値であ
るようにしたものである。
〈実施例〉 第１図は、本発明の第１の実施例を示す図である。第１
図において本発明の第１の実施例はセット電気入力信号
S101が入力される電気回路102と、端面104からリセット
光入力信号Ｒが入射される光導波路105と、光導波路105
の他方の端面に入射端を接する光インバータ回路106
と、光インバータ106の出射端に一方の端面を接する光
導波路107と、光導波路107の他方の端面に入射端を接す
る双安定半導体レーザ108と、電気回路102から双安定半
導体レーザ108へ電流ｉを注入する導体103と、双安定半
導体レーザ108の出射端に一方の端面を接し他方の端面1
10から光出力信号を出射する光導波路109を含む。
図において本発明の第１の実施例はセット電気入力信号
S101が入力される電気回路102と、端面104からリセット
光入力信号Ｒが入射される光導波路105と、光導波路105
の他方の端面に入射端を接する光インバータ回路106
と、光インバータ106の出射端に一方の端面を接する光
導波路107と、光導波路107の他方の端面に入射端を接す
る双安定半導体レーザ108と、電気回路102から双安定半
導体レーザ108へ電流ｉを注入する導体103と、双安定半
導体レーザ108の出射端に一方の端面を接し他方の端面1
10から光出力信号を出射する光導波路109を含む。
第２図は、第１図に示した本発明の第１の実施例におけ
る双安定半導体レーザ108の特性を説明する為の図であ
り、導体103を経由して注入される電流の値ｉと、光導
波路107を通過して入射される入射光量Pinと、光導波路
109と出射される出射光量Poutとの関係を示している。
第２図（ａ）はPin＝０の場合のｉとPoutの関係であ
る。第１図に示した双安定半導体レーザ108は電流ｉを
０から増加させた場合ｉ＝iuoで急激にPoutはＯからP1
まで増加し、その後ｉを増加させてもPoutはほぼP1で一
定であり、一方電流ｉを減少させるとido＜iuoであるｉ
＝idoでPoutがP1から０まで急激に減少するヒステリシ
ス特性を示す。第２図（ｂ）はib＜idoであるibにｉを
設定した場合のPinとPoutとの関係を示している。Pinを
０から増加させた場合Pin＝PuでPoutは０からP1まで急
激に増加し、その後Pinを増加させてもPoutはほぼP1で
一定であり、一方Pinを減少させるとPd＜PuであるPin＝
PdでPoutがP1から０まで急激に減少するヒステリシス特
性を示す。したがってPd＜Pb＜PuであるPbにPinを選ぶ
とPout＝P1である状態ＡとPout＝０である状態Ｂの２つ
の安定点をとることができる。第２図（ｃ）はPinをPb
に設定した場合の電流ｉと出射光量Poutとの関係を示し
ている。ｉを０から増加させた場合はiub＞ibであるiub
でPoutは０からP1まで急激に増加し、その後ｉをi1まで
増加させてもPoutはほぼP1で一定の動作点Ｄにあり、一
方ｉを減少させるとidb＜ib＜iubであるidbでPoutがP1
から０まで急激に減少するヒステリシス特性を示す。こ
のときibにｉを選ぶとPout＝P1である状態ＡとPout＝０
である状態Ｂの２つの安定点をとることができるが、こ
れは第２図（ｂ）の２つの安定度ＡおよびＢとそれぞれ
同じ動作点である。
る双安定半導体レーザ108の特性を説明する為の図であ
り、導体103を経由して注入される電流の値ｉと、光導
波路107を通過して入射される入射光量Pinと、光導波路
109と出射される出射光量Poutとの関係を示している。
第２図（ａ）はPin＝０の場合のｉとPoutの関係であ
る。第１図に示した双安定半導体レーザ108は電流ｉを
０から増加させた場合ｉ＝iuoで急激にPoutはＯからP1
まで増加し、その後ｉを増加させてもPoutはほぼP1で一
定であり、一方電流ｉを減少させるとido＜iuoであるｉ
＝idoでPoutがP1から０まで急激に減少するヒステリシ
ス特性を示す。第２図（ｂ）はib＜idoであるibにｉを
設定した場合のPinとPoutとの関係を示している。Pinを
０から増加させた場合Pin＝PuでPoutは０からP1まで急
激に増加し、その後Pinを増加させてもPoutはほぼP1で
一定であり、一方Pinを減少させるとPd＜PuであるPin＝
PdでPoutがP1から０まで急激に減少するヒステリシス特
性を示す。したがってPd＜Pb＜PuであるPbにPinを選ぶ
とPout＝P1である状態ＡとPout＝０である状態Ｂの２つ
の安定点をとることができる。第２図（ｃ）はPinをPb
に設定した場合の電流ｉと出射光量Poutとの関係を示し
ている。ｉを０から増加させた場合はiub＞ibであるiub
でPoutは０からP1まで急激に増加し、その後ｉをi1まで
増加させてもPoutはほぼP1で一定の動作点Ｄにあり、一
方ｉを減少させるとidb＜ib＜iubであるidbでPoutがP1
から０まで急激に減少するヒステリシス特性を示す。こ
のときibにｉを選ぶとPout＝P1である状態ＡとPout＝０
である状態Ｂの２つの安定点をとることができるが、こ
れは第２図（ｂ）の２つの安定度ＡおよびＢとそれぞれ
同じ動作点である。
第３図は双安定半導体レーザ108の構造を示している。
半導体レーザの共振器の一部に可飽和吸収部分、例えば
電流の注入されない部分を設けることによって光双安定
特性をもたせることができ、第２図に示す特性が得られ
る。
半導体レーザの共振器の一部に可飽和吸収部分、例えば
電流の注入されない部分を設けることによって光双安定
特性をもたせることができ、第２図に示す特性が得られ
る。
双安定半導体レーザ108の詳細については文献電子通信
学会技術報告書ED81−10,7ページから13ページあるいは
文献電子通信学会昭和58年度総合全国大会講演論文集分
冊４の23ページ，講演番号937に記述されている。
学会技術報告書ED81−10,7ページから13ページあるいは
文献電子通信学会昭和58年度総合全国大会講演論文集分
冊４の23ページ，講演番号937に記述されている。
第４図は第１図に示す本発明の第１の実施例の動作を説
明する為の図であり、電流ｉと光インバータ106へ端面1
04から入射されるリセット光入力信号Ｒの入射光Prと、
双安定半導体レーザ108への入射光量Pinと、双安定半導
体レーザ108の第２図における動作点と、Poutとの関係
を示している。すなわち第１図に示した電気回路102は
セット電気入力信号S101が入力されていない場合はib、
入力されている場合はi1の注入電流を双安定半導体レー
ザ108へ注入する動作をおこない、また光インバータ106
は入射端に光信号が入射されない場合は光量Pbの光を出
射し、入射端にあらかじめ定められた光量Phの光信号が
加えられると出射光の光量が０となる特性を有してい
る。
明する為の図であり、電流ｉと光インバータ106へ端面1
04から入射されるリセット光入力信号Ｒの入射光Prと、
双安定半導体レーザ108への入射光量Pinと、双安定半導
体レーザ108の第２図における動作点と、Poutとの関係
を示している。すなわち第１図に示した電気回路102は
セット電気入力信号S101が入力されていない場合はib、
入力されている場合はi1の注入電流を双安定半導体レー
ザ108へ注入する動作をおこない、また光インバータ106
は入射端に光信号が入射されない場合は光量Pbの光を出
射し、入射端にあらかじめ定められた光量Phの光信号が
加えられると出射光の光量が０となる特性を有してい
る。
これにより、第１図に示した本発明の第１の実施例はセ
ット電気入力信号S101およびリセット光入力信号Ｒが入
力されていない場合は、電気回路102により双安定半導
体レーザ108にはｉ＝ibの注入電流が注入され光インバ
ータ106からPin＝Pbの入射光が入射されている。したが
って、双安定半導体レーザ108は第２図（ｃ）における
ＡまたはＢいずれかの動作点にありPoutはそれぞれP1ま
たは０のいずれかの状態を記憶している。この時、セッ
ト電気入力信号Ｓが入力されるとｉ＝i1となり第２図
（ｃ）における動作点Ｄで双安定半導体レーザ108は動
作し、出射光量Pout＝P1のセット状態となる。その後セ
ット電気入力信号Ｓが加えられなくなりｉ＝ibに減少し
ても双安定半導体レーザ108は第２図（ｃ）における動
作点Ａで動作しPout＝P1のセット状態を記憶している。
一方光量Phのリセット光入力信号Ｒが入射されると光イ
ンバータ106の出射光量は０となりPin＝０となるので双
安定半導体レーザ108は第２図（ｂ）における動作点Ｃ
で動作し、出射光量Pout＝０のリセット状態となる。そ
の後リセット光入力信号Ｒが加えられなくなりPr＝0,P
in＝Pbになっても双安定半導体レーザ108は第２図
（ｂ）における動作点Ｂで動作しPout＝０のリセット状
態を記憶する。
ット電気入力信号S101およびリセット光入力信号Ｒが入
力されていない場合は、電気回路102により双安定半導
体レーザ108にはｉ＝ibの注入電流が注入され光インバ
ータ106からPin＝Pbの入射光が入射されている。したが
って、双安定半導体レーザ108は第２図（ｃ）における
ＡまたはＢいずれかの動作点にありPoutはそれぞれP1ま
たは０のいずれかの状態を記憶している。この時、セッ
ト電気入力信号Ｓが入力されるとｉ＝i1となり第２図
（ｃ）における動作点Ｄで双安定半導体レーザ108は動
作し、出射光量Pout＝P1のセット状態となる。その後セ
ット電気入力信号Ｓが加えられなくなりｉ＝ibに減少し
ても双安定半導体レーザ108は第２図（ｃ）における動
作点Ａで動作しPout＝P1のセット状態を記憶している。
一方光量Phのリセット光入力信号Ｒが入射されると光イ
ンバータ106の出射光量は０となりPin＝０となるので双
安定半導体レーザ108は第２図（ｂ）における動作点Ｃ
で動作し、出射光量Pout＝０のリセット状態となる。そ
の後リセット光入力信号Ｒが加えられなくなりPr＝0,P
in＝Pbになっても双安定半導体レーザ108は第２図
（ｂ）における動作点Ｂで動作しPout＝０のリセット状
態を記憶する。
以上、説明したように本発明の第１の実施例は電気入力
信号でセットされ光入力信号でリセットされる。
信号でセットされ光入力信号でリセットされる。
第５図は第１図における光インバータ106の一例を示す
ものである。第５図によれば第１図に示した光インバー
タ106はフェブリペロー共振器の反射面502および503の
方向に接合面から出力光504を発光しており、さらに接
合面に出力光504を横切る方向にコヒーレント入力光505
が入射される半導体レーザ501によって構成される。入
力光505が入射されていない状態では、半導体レーザ501
内の反転分布は一様であり半導体レーザ501はフェブリ
ペロー共振器の共振による誘導放出が最大である方向に
出力光504を発している。コヒーレントな入力光505が接
合部の平面に出力光504を横切る方向に入射しこの入力
光505の強度Pinが出力光504の強度Poutより大きい場合
には、半導体レーザ501内の反転分布による光子が出力
光504の方向よりも入力光505の方向に強く誘導放出され
る。この結果出力光504の方向への発光に寄与する反転
分布が減少し、出力光504の発光が停止する。
ものである。第５図によれば第１図に示した光インバー
タ106はフェブリペロー共振器の反射面502および503の
方向に接合面から出力光504を発光しており、さらに接
合面に出力光504を横切る方向にコヒーレント入力光505
が入射される半導体レーザ501によって構成される。入
力光505が入射されていない状態では、半導体レーザ501
内の反転分布は一様であり半導体レーザ501はフェブリ
ペロー共振器の共振による誘導放出が最大である方向に
出力光504を発している。コヒーレントな入力光505が接
合部の平面に出力光504を横切る方向に入射しこの入力
光505の強度Pinが出力光504の強度Poutより大きい場合
には、半導体レーザ501内の反転分布による光子が出力
光504の方向よりも入力光505の方向に強く誘導放出され
る。この結果出力光504の方向への発光に寄与する反転
分布が減少し、出力光504の発光が停止する。
第６図は前記光インバータの動作を説明する為の第５図
におけるPinとPoutの関係を示す図である。第６図にお
いてPinが０の場合、Pbが出力され、しきい値光量Pth以
上の光量Phが入力されるとPoutは０となる。したがって
Pinが光量Phである状態を入力論理レベル“H"、Pinが光
量Phである状態を入力論理レベル“L"、Poutが光量Pbで
ある状態を出力論理レベル“H"、Poutが光量０である状
態を出力論理レベル“L"に対応させることによって入力
論理レベルと出力論理レベルが反転しているインバータ
を実現している。
におけるPinとPoutの関係を示す図である。第６図にお
いてPinが０の場合、Pbが出力され、しきい値光量Pth以
上の光量Phが入力されるとPoutは０となる。したがって
Pinが光量Phである状態を入力論理レベル“H"、Pinが光
量Phである状態を入力論理レベル“L"、Poutが光量Pbで
ある状態を出力論理レベル“H"、Poutが光量０である状
態を出力論理レベル“L"に対応させることによって入力
論理レベルと出力論理レベルが反転しているインバータ
を実現している。
第５図における半導体レーザの注入光による発振停止の
現象については、文献 ソビエト フィジックス セミ
コンダクターズ（Soviet physics−Semiconductors）第
３巻３号1969年９月、314ページでくわしく述べられて
いる。
現象については、文献 ソビエト フィジックス セミ
コンダクターズ（Soviet physics−Semiconductors）第
３巻３号1969年９月、314ページでくわしく述べられて
いる。
光インバータ106は、光検出器と半導体レーザあるいは
発光ダイオードを組み合わせた構成によっても実現でき
る。光検出器で入射光を検出し、半導体レーザあるいは
発光ダイオードの注入電流を減少させ発光を停止させ
る。このような光インバータについては文献 電子通信
学会論文誌'83/5 Vol.J 66−C No.5 393ページから400
ページ「光双安定半導体レーザおよび発光ダイオードの
多機能化」に詳細に記載されている。
発光ダイオードを組み合わせた構成によっても実現でき
る。光検出器で入射光を検出し、半導体レーザあるいは
発光ダイオードの注入電流を減少させ発光を停止させ
る。このような光インバータについては文献 電子通信
学会論文誌'83/5 Vol.J 66−C No.5 393ページから400
ページ「光双安定半導体レーザおよび発光ダイオードの
多機能化」に詳細に記載されている。
なお、以上の説明においては、端面104より入射される
リセット光信号（Ｒ）が“H"レベルのときに記憶内容が
リセットされる場合について述べた。しかし以上の説明
から明らかな通り、リセット光信号が“L"レベルのとき
に記憶内容をリセットすることも可能であり、この場合
には第１図の光インバータは不要となる。
リセット光信号（Ｒ）が“H"レベルのときに記憶内容が
リセットされる場合について述べた。しかし以上の説明
から明らかな通り、リセット光信号が“L"レベルのとき
に記憶内容をリセットすることも可能であり、この場合
には第１図の光インバータは不要となる。
第７図は本発明の第２の実施例を示す図である。第７図
において本発明の第２実施例は、端面701からデータ光
入力信号Ｄが入射される光導波路702と、光導波路702の
他方の端面に入射端を接し、ゲート電気入力信号708に
よって開閉される光ゲート703と、光ゲート703の出射端
に一方の端面を接する光導波路704と、光導波路704の他
方の端面に入射端を接する双安定半導体レーザ705と、
双安定半導体レーザ705の出射端に一方の端面を接し、
他方の端面707から出射光を出射する光導波路706と、導
体710を通して双安定半導体レーザ705に注入する電流の
値ｉをゲート電気入力信号708によって変化させる電気
回路709とを含む。
において本発明の第２実施例は、端面701からデータ光
入力信号Ｄが入射される光導波路702と、光導波路702の
他方の端面に入射端を接し、ゲート電気入力信号708に
よって開閉される光ゲート703と、光ゲート703の出射端
に一方の端面を接する光導波路704と、光導波路704の他
方の端面に入射端を接する双安定半導体レーザ705と、
双安定半導体レーザ705の出射端に一方の端面を接し、
他方の端面707から出射光を出射する光導波路706と、導
体710を通して双安定半導体レーザ705に注入する電流の
値ｉをゲート電気入力信号708によって変化させる電気
回路709とを含む。
第８図（ａ），（ｂ）は第７図に示した本発明の第２の
実施例における双安定半導体レーザ705の特性を説明す
る為の図であり、導体710を経由して注入される電流の
値ｉと、光導波路704を通過して入射される入射光量Pin
と、光導波路706へ出射される出射光量Poutとの関係を
示している。第８図（ａ）はPin＝０の場合のｉとPout
の関係であり第７図に示した双安定半導体レーザ705は
電流ｉを０から増加させた場合ｉ＝iuoでPoutは０からP
1まで急激に増加し、その後ｉを増加させてもPoutはほ
ぼP1で一定であり、一方ｉを減少させるとido＜iuoであ
るidoでPoutがP1から０まで急激に減少するヒステリシ
ス特性を示す。このときido＜ib＜iuoとなるibにｉを選
ぶと、Pout＝P1である状態ＥとPout＝０である状態Ｆの
２つの安定点をとることができる。第２図（ｂ）はio＜
idoであるioに注入電源ｉを設定した場合のPinとPoutと
の関係を示している。Pinを０から増加させた場合Pin＝
PuでPoutは０からP1まで急激に増加し、その後Pin＝P2
まで増加させてもPoutはほぼP1一定の動作点Ｉにあり、
Pinを減少させるとPd＜PuであるPdでPoutはP1から０ま
で急激に減少する。
実施例における双安定半導体レーザ705の特性を説明す
る為の図であり、導体710を経由して注入される電流の
値ｉと、光導波路704を通過して入射される入射光量Pin
と、光導波路706へ出射される出射光量Poutとの関係を
示している。第８図（ａ）はPin＝０の場合のｉとPout
の関係であり第７図に示した双安定半導体レーザ705は
電流ｉを０から増加させた場合ｉ＝iuoでPoutは０からP
1まで急激に増加し、その後ｉを増加させてもPoutはほ
ぼP1で一定であり、一方ｉを減少させるとido＜iuoであ
るidoでPoutがP1から０まで急激に減少するヒステリシ
ス特性を示す。このときido＜ib＜iuoとなるibにｉを選
ぶと、Pout＝P1である状態ＥとPout＝０である状態Ｆの
２つの安定点をとることができる。第２図（ｂ）はio＜
idoであるioに注入電源ｉを設定した場合のPinとPoutと
の関係を示している。Pinを０から増加させた場合Pin＝
PuでPoutは０からP1まで急激に増加し、その後Pin＝P2
まで増加させてもPoutはほぼP1一定の動作点Ｉにあり、
Pinを減少させるとPd＜PuであるPdでPoutはP1から０ま
で急激に減少する。
第９図は第７図に示す本発明の第２の実施例の動作を説
明する為の図であり、注入電流ｉと入射光量Pinと双安
定半導体レーザ705の第８図における動作点と出射光量P
outとの関係を示している。第９図によれば第７図に示
した本発明の第２の実施例はゲート電気入力信号708が
入力されていない場合は電気回路709により双安定半導
体レーザ705にはｉ＝ibの注入電流が注入されている。
さらに前記ゲート電気入力信号708により光ゲート703は
閉じられており、データ光入力信号にかかわらずPin＝
０である。したがって双安定半導体レーザ705は第８図
（ａ）におけるＥまたはＦいずれかの動作点にありPout
はそれぞれP1または０のいずれかの状態を記憶してい
る。ここでゲート電気入力信号G708が加えられると電気
回路709からの注入電流ｉ＝i0となり、同時に光ゲート7
03は開かれる。この時、光ゲート703を通過してP1＝P2
となる光量のデータ光入力信号Ｄが加えられると双安定
半導体レーザ705は第８図（ｂ）における動作点Ｉで動
作し出射光量Pout＝P1のセット状態になる。その後ゲー
ト電気入力信号G708が加えられなくなり、ｉ＝ib，Pin
＝０になっても双安定半導体レーザ705は第８図（ａ）
における動作点Ｅで動作しPout＝P1のセット状態を記憶
する。一方、ゲート電気入力信号G708が加えられｉ＝i0
となり光ゲート703が開かれた場合にデータ光入力信号
Ｄが入力されないとPin＝０であり、双安定半導体レー
ザ705は第８図（ｂ）における動作点Ｈで動作し出射光
量Pout＝０のリセット状態になる。その後ゲート電気入
力信号G708が加えられなくなりｉ＝ib，Pin＝０になっ
ても双安定半導体レーザ705は第８図（ａ）における動
作点Ｆで動作しPout＝０のリセット状態を記憶する。
明する為の図であり、注入電流ｉと入射光量Pinと双安
定半導体レーザ705の第８図における動作点と出射光量P
outとの関係を示している。第９図によれば第７図に示
した本発明の第２の実施例はゲート電気入力信号708が
入力されていない場合は電気回路709により双安定半導
体レーザ705にはｉ＝ibの注入電流が注入されている。
さらに前記ゲート電気入力信号708により光ゲート703は
閉じられており、データ光入力信号にかかわらずPin＝
０である。したがって双安定半導体レーザ705は第８図
（ａ）におけるＥまたはＦいずれかの動作点にありPout
はそれぞれP1または０のいずれかの状態を記憶してい
る。ここでゲート電気入力信号G708が加えられると電気
回路709からの注入電流ｉ＝i0となり、同時に光ゲート7
03は開かれる。この時、光ゲート703を通過してP1＝P2
となる光量のデータ光入力信号Ｄが加えられると双安定
半導体レーザ705は第８図（ｂ）における動作点Ｉで動
作し出射光量Pout＝P1のセット状態になる。その後ゲー
ト電気入力信号G708が加えられなくなり、ｉ＝ib，Pin
＝０になっても双安定半導体レーザ705は第８図（ａ）
における動作点Ｅで動作しPout＝P1のセット状態を記憶
する。一方、ゲート電気入力信号G708が加えられｉ＝i0
となり光ゲート703が開かれた場合にデータ光入力信号
Ｄが入力されないとPin＝０であり、双安定半導体レー
ザ705は第８図（ｂ）における動作点Ｈで動作し出射光
量Pout＝０のリセット状態になる。その後ゲート電気入
力信号G708が加えられなくなりｉ＝ib，Pin＝０になっ
ても双安定半導体レーザ705は第８図（ａ）における動
作点Ｆで動作しPout＝０のリセット状態を記憶する。
第７図における電気信号によって開閉する光ゲート703
は、電子式光スイッチあるいは光入力信号と電気入力信
号との論理積の演算を行ない演算結果を光信号で出射す
る光電気論理素子によって実現できる。電子式光スイッ
チについては例えば文献電子通信学会技術報告OQE81−7
9 35ページから40ぺージ「単一モード光ファイバアレー
付1.3μｍ用LiNbO3 4×４スイッチ」に詳細に記載され
ている。論理積演算を行なう光電気論理素子については
特許出願番号58−163449号 明細書「光電気論理素子」
に詳細に記載されている。
は、電子式光スイッチあるいは光入力信号と電気入力信
号との論理積の演算を行ない演算結果を光信号で出射す
る光電気論理素子によって実現できる。電子式光スイッ
チについては例えば文献電子通信学会技術報告OQE81−7
9 35ページから40ぺージ「単一モード光ファイバアレー
付1.3μｍ用LiNbO3 4×４スイッチ」に詳細に記載され
ている。論理積演算を行なう光電気論理素子については
特許出願番号58−163449号 明細書「光電気論理素子」
に詳細に記載されている。
このように本発明の第２の実施例は電気入力信号が加え
られた時点での光入力信号の有無を記憶することができ
る。
られた時点での光入力信号の有無を記憶することができ
る。
〈発明の効果〉 以上、説明したように本発明によれば光入力信号と電気
入力信号とによって光情報の記憶が行なえ、記憶結果を
光信号で出射する光情報記憶回路が得られる。
入力信号とによって光情報の記憶が行なえ、記憶結果を
光信号で出射する光情報記憶回路が得られる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図に示した双安定半導体
レーザ108の特性を説明する為の図、第３図は第１図に
示した双安定半導体レーザの具体例を示す図、第４図は
本発明の第１の実施例の動作を説明する為の図、第５図
は第１図に示した光インバータ106の具体例を示す図、
第６図は第５図に示した光インバータ106の特性を示す
図、第７図は本発明の第２の実施例を示す図、第８図
（ａ），（ｂ）は第７図に示した双安定半導体レーザ70
5の特性を説明する為の図、第９図は第７図の本発明の
第２の実施例の動作を説明する為の図である。 図において、102,709は電気回路、103,710は導体、106
は光インバータ、108,705は双安定半導体レーザ、703は
光ゲートをそれぞれ表わす。
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図に示した双安定半導体
レーザ108の特性を説明する為の図、第３図は第１図に
示した双安定半導体レーザの具体例を示す図、第４図は
本発明の第１の実施例の動作を説明する為の図、第５図
は第１図に示した光インバータ106の具体例を示す図、
第６図は第５図に示した光インバータ106の特性を示す
図、第７図は本発明の第２の実施例を示す図、第８図
（ａ），（ｂ）は第７図に示した双安定半導体レーザ70
5の特性を説明する為の図、第９図は第７図の本発明の
第２の実施例の動作を説明する為の図である。 図において、102,709は電気回路、103,710は導体、106
は光インバータ、108,705は双安定半導体レーザ、703は
光ゲートをそれぞれ表わす。
Claims (2)
- 【請求項１】２値の状態を取りうる入力電気信号の値に
応じてあらかじめ定められた第１の電流値又は第２の電
流値の注入電流を出力する電気回路と、前記注入電流と
光入力信号とが供給される双安定半導体レーザ（レー
ザ）とから構成され、前記第１の電流値は、前記レーザ
の入射光量が零の条件下における注入電流対出射光量ヒ
ステリシス特性の立下り点の電流値よりも低い電流値で
あり、前記レーザの注入電流値が前記第１の電流値であ
る条件において前記レーザの入射光量対出射光量ヒステ
リシス特性における立上り点と立下り点のほぼ中間の値
にバイアス光量を定め、前記バイアス光量が入射される
条件下における注入電流対出射光量ヒステリシス特性の
立上り点より大きい電流値が前記第２の電流値であるこ
とを特徴とする光情報記憶回路。 - 【請求項２】２値の状態を取りうる入力電気信号に応じ
て入力光信号を断続する光ゲートと、前記入力電気信号
に応じて第１の電流値又は第２の電流値の注入電流を出
力する電気回路と、前記光ゲート出力信号と前記注入電
流が供給される双安定半導体レーザ（レーザ）とから構
成され、前記第１の電流値は、前記レーザの入射光量が
零の条件下における注入電流対出射光量ヒステリシス特
性の立下り点と立上り点のほぼ中間の値であり、前記第
２の電流値は前記ヒステリシス特性の立下り点の電流値
より小さい電流値であることを特徴とする光情報記憶回
路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7678784A JPH07107591B2 (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 光情報記憶回路 |
| DE8484306040T DE3485611D1 (de) | 1983-09-06 | 1984-09-04 | Opto-elektronisches logisches element. |
| EP84306040A EP0136840B1 (en) | 1983-09-06 | 1984-09-04 | Opto-electric logic element |
| CA000462409A CA1218165A (en) | 1983-09-06 | 1984-09-05 | Opto-electric logic elements |
| US06/845,893 US4802175A (en) | 1983-09-06 | 1986-05-28 | Opto-electric logic elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7678784A JPH07107591B2 (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 光情報記憶回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220319A JPS60220319A (ja) | 1985-11-05 |
| JPH07107591B2 true JPH07107591B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=13615321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7678784A Expired - Lifetime JPH07107591B2 (ja) | 1983-09-06 | 1984-04-17 | 光情報記憶回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107591B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4877952A (en) * | 1988-10-11 | 1989-10-31 | American Telephone And Telegraph Company | Faser cavity optical memory with optical storage and readout |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP7678784A patent/JPH07107591B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60220319A (ja) | 1985-11-05 |
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