JPS628132A - 光ａｎｄ回路装置 - 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】 １１よ立見ユ±１ 本発明は、光信号を直接入出力することのできる光ＡＮ
Ｄ回路装置に関する。

ｉ迷」すえ亘 近年、光応用技術の進展はめざましく、光ファイバーを
用いた通信技術等が実用化されるに至っている。しかし
ながら、光を介して伝達された信号を処理するにあたっ
ては、従来の電子回路技術が用いられており、集積化技
術により＾連化、小型化が進められてはいるものの、種
々の限界が生じているのが現状であり、光信号を直接処
理する光機能素子が要求されるようになってきた。なか
でも、ＯＲ演算、ＡＮＤ演算に代表される論理回路は、
デジタル信号を扱うほとんど全ての装置に用いられるも
のでその需要度は高く、光信号を直接処理する光論理回
路の実用化が望まれている。

が　　しようとする問題点 上述した光論理回路は最近いくつか提案されているが、
これらは、同一基板上に形成される受光領域と発光領域
とを駆動するタイプのもので、集積化には適しているも
のの、構造が複雑でコスト的にも高価となり、なかなか
実用に耐え得るものは、数少ないのが現状である。

本発明は、かかる観点より創案されたものであり、光論
理回路のうち特に、構造が簡単で低コストの光ＡＮＤ回
路装置を提供することを目的とする。

問題　を解決するための手 上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明は
、複数に分岐した光ファイバを合流して合流ファイバを
形成し、全ての分岐ファイバに入力された光の合成光を
受けたときにだけ光を透過する光制御手段聚前記合流フ
ァイバ内に配置した光ＡＮＤ回路装置を提供する。

本発明の望ましい実施態様によれば、光ファイバを出力
端側から入力端側へ向けてスペーサを介して第１分岐フ
ァイバと第２分岐ファイバとに分岐し、これらの分岐フ
ァイバの入力端を信号光入射用とする。第１分岐ファイ
バと第２分岐ファイバとが合流する合流ファイバの途中
には、第１分岐ファイバに入力した信号光と第２分岐フ
ァイバに入力した信号光との合成光を受けたときにだけ
光を透過する性質の光制御手段を設ける。光制御手段と
しては、同一方向の偏光性を有する一対の偏光板対間に
嵌挿されるファラデー素子に磁界をかけて構成する。

作　　　用 本発明によれば、分岐ファイバのどちらか一方だけに信
号光が入力されたときには、光制御手段が光の透過を阻
止するように機能し、信号光は出力されない。また、両
方の分岐ファイバに信号光が入力されたときには、光制
御手段が光の透過を許すように機能し、信号光が出力さ
れる。分岐ファイバのどちらにも信号光が入力されない
ときには、当然に信号光は出力されない。

このように、両方の分岐ファイバに信号光が入力されて
いるときにだけ、信号光が出力されるので、簡単な構成
ながらもＡＮＤ回路として機能する。

衷−」Ｌ−１ 以下本発明の望ましい実施例につき図面に基いて説明す
ることにする。

第１図に示すように、光ファイバ１が出力端側（図中右
側）から入力端側（左側）に向けてスペーサ２を介して
二つに分岐して構成されてい、る。

光ファイバ１は、例えば石英ガラス系の材質から成り、
その構造は、透明なコア（芯材）の周囲にそれよりも屈
折率の低いクラッド（鞘材）を被覆して形成されている
。ここで用いる光ファイバ１としては、偏波面が保存さ
れる定偏波ファイバが望ましい。

合流ファイバ３から分岐される第１分岐ファイバ４はコ
ア６とクラッド７とから成り、他方の第２分岐ファイバ
５はコア８とクラッド９とから成る。コア６と８とは途
中で合流し、合流ファイバ３のコア１０に接続されてい
る。第１分岐ファイバ４と第２分岐ファイバ５との間に
は、信号光の漏洩防止と分岐ファイバの支持を目的とし
て、例えばクラッド７と９の表面に被覆される塩化ビニ
ル等から成るスペーサ２が介在している。尚、分岐ファ
イバと合流ファイバとの接続は、例えば一般的な融着手
段により達成される。

一方、合流ファイバ３の途中には、偏光板１１．１２を
介してファラデー素子１３が嵌挿されている。偏光板１
１は通過する光を直線偏光に偏光する偏光子として機能
し、偏光板１２は当該偏光光に対する検光子として機能
するようになっており、本発明においては、偏光板１１
及び１２は、これらの偏光方向が同一になるように並設
されている。

この偏光板は必ずしも板として部材形成されている必要
はなく、例えば、合流ファイバ３あるいはファラデー素
子１３の端面に上述の機能を有する物質を塗布すること
によっても形成することが可能である。

ファラデー素子１３は、磁場内で磁気旋光性を有する磁
気光学素子であり、これを用いると、偏光板１１から入
力した偏光光は、図示しない永久磁石等によって印加さ
れる磁界Ｍにより回転する。

この磁界Ｍは、偏光板１１を通過した偏光光がファラデ
ー素子１３内を所定角度回転しながら進行５、□１２０
．え□５、。□１２．ヵ　　　：方向と略直角になるよ
う設定されており、この状態においては光は出力されな
い。ファラデー素子１３の材質及び形状は、ある所定の
強さ以上の光（本実施例においては、第１分岐ファイバ
及び第２分岐ファイバからの信号光の合成光）が入力さ
れたときにその温度上昇により強磁性体から常磁性体に
転移するように設定され、材質としては例えば、Ｇａ（
ガリウム）をドープしたＹＩＧ（イツトリウム・鉄・ガ
ーネット）等を用いることができる。

いま、第１分岐ファイバ４あるいは第２分岐ファイバ５
のどちらか一方にだけ信号光が入力されている状態にお
いては、この信号光は偏光板１１を通過し、ファラデー
素子１３中で所定角度回転して偏光板１２に到達しここ
でカットされる。一方、第１分岐ファイバ４及び第２分
岐ファイバ５の両方に信号光が入力されている状態にお
いては、双方の光エネルギーが合成されて高いエネルギ
ーをもつ光が、偏光板１１を通過した後にファラデー素
子１３を常磁性体に転移させる。こうなるともはやファ
ラデー素子１３は磁気旋光性を有しなくなり、偏光板１
１による偏光光は回転することなく偏光板１２を通過し
て出力される。

このようにして、第１分岐ファイバ４及び第２分岐ファ
イバ５の両方に信号光が入力しているときにだけ信号光
が出力されるので、ＡＮＤ回路が形成される。このＡＮ
Ｄ回路のファラデー素子１３の下流側に、光信号を電気
信号に変換する図示しない受光素子を設ければ、出力信
号を電気信号として利用することもでき便利である。

本実施例においては、分岐ファイバが２本の場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例
えば、上述した実施例と同様の光制御手段を構成し、多
数本の分岐ファイバを設け、分岐ファイバの本数と信号
光のエネルギーとに応じたファラデー素子を選択するこ
とにより、多入力のＡＮＤ回路とすることも可能である
。

また、本発明は光論理回路のうち特にＡＮＤ回路を提供
することを目的としているが、本発明のＡＮＤ回路装置
から光制御手段を取除けば、ＯＲ回路として機能させる
ことが可能である。即ち、第２図に示したように分岐フ
ァイバ４．５と合流ファイバ３とを接続した光ファイバ
１′においては、分岐ファイバのどちらか一方、あるい
は両方に信号光が入力されているときに信号光が出力さ
れ、光ＯＲ回路が形成される。この場合も、分岐ファイ
バを２本ではなく複数本設けることにより多入力のＯＲ
回路を構成することができるのは勿論である。

及ｊ１ピ１里 以上詳述したように本発明によれば、１本の光ファイバ
を途中で分岐し、この分岐側を入力端とし反対側の合流
側を出力端として、この合流ファイバの途中に双方の分
岐ファイバからの合成光を受けたとき光を透過する光制
御手段を設けたので、非常に簡単な構成で光ＡＮＤ回路
を提供することが可能になるという効果を奏する

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の望ましい実施例を示した光ＡＮＤ回
路装置の概略構成図、 第２図は、ＯＲ回路装置の一例を示した概略構成図であ
る。 １．１′・・・光ファイバ、　　２・・・スペーサ、３
・・・合流フフイバ、 ４・・・第１分岐ファイバ、 ５・・・第２分岐ファイバ、 ６．８．１０・・・コア、　　７，９・・・クラッド１
１．１２・・・偏向板、１３・・・ファラデー素子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数に分岐した光ファイバを合流して合流ファイ
   バを形成し、全ての分岐ファイバに入力された光の合成
   光を受けたときにだけ光を透過する光制御手段を前記合
   流ファイバ内に配置したことを特徴とする光ＡＮＤ回路
   装置。
2. （２）前記光制御手段が、同一方向の偏光性を有する一
   対の偏光板と、該偏光板対間に配置され磁気旋光性を有
   するファラデー素子と、該ファラデー素子に磁界をかけ
   る手段とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光ＡＮＤ回路装置。