WO2023145206A1 - 光伝送路及び光コネクタ - Google Patents

光伝送路及び光コネクタ Download PDF

Info

Publication number
WO2023145206A1
WO2023145206A1 PCT/JP2022/042726 JP2022042726W WO2023145206A1 WO 2023145206 A1 WO2023145206 A1 WO 2023145206A1 JP 2022042726 W JP2022042726 W JP 2022042726W WO 2023145206 A1 WO2023145206 A1 WO 2023145206A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
modulation element
optical waveguide
signal light
intensity distribution
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/042726
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄一朗 九内
裕幸 日下
正浩 柏木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to EP22924058.5A priority Critical patent/EP4474891A4/en
Priority to CN202280083555.XA priority patent/CN118414570A/zh
Priority to JP2023576642A priority patent/JP7829600B2/ja
Publication of WO2023145206A1 publication Critical patent/WO2023145206A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0136—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/50—Phase-only modulation

Definitions

  • the present invention relates to an optical transmission line including an optical waveguide. It also relates to an optical connector for connecting an optical processor and an optical waveguide.
  • Non-Patent Document 1 In order to exceed the limits of electric processors such as CPUs (Central Processing Units) and GPUs (Graphics Processing Units), which perform calculations electrically, research and development of optical processors that perform calculations optically are underway. Using an optical processor allows computation to be performed at a higher speed than using an electrical processor. Technologies that contribute to the realization of such an optical processor include, for example, the optical transistor described in Non-Patent Document 1.
  • some optical processors output an optical signal that expresses two-dimensional data such as an image using a two-dimensional intensity distribution.
  • optical processors When such optical processors are connected by an electrical transmission line, (1) read two-dimensional data of m rows and n columns represented by the optical signal, and (2) m one-dimensional data corresponding to each row of the read two-dimensional data. It is necessary to generate the data, (3) generate m electrical signals representing each of the m one-dimensional data generated, and (4) sequentially transmit the m electrical signals generated. Therefore, no matter how fast the optical processor optically performs the calculation, it cannot take advantage of its high speed. Therefore, such optical processors are preferably connected using optical transmission lines rather than electrical transmission lines.
  • optical waveguide when used as an optical transmission line, the optical signal output from the optical processor cannot be transmitted while maintaining its two-dimensional intensity distribution. This is because the two-dimensional intensity distribution of the optical signal changes during the process of being guided through the optical waveguide.
  • One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize an optical transmission line capable of compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution of signal light occurring in an optical waveguide. It is in.
  • An optical transmission line is an optical modulation element having an optical waveguide and a plurality of cells in which phase modulation amounts are set independently of each other, one principal surface of which is one of the optical waveguides. and an optical modulation element arranged to face the end face, wherein the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element is adjusted to compensate for a change in the two-dimensional intensity distribution of the signal light occurring in the optical waveguide. is set to .
  • An optical transmission line is an optical modulation element having an optical waveguide and a plurality of cells whose phase modulation amounts can be set independently of each other, one principal surface of which is one of the optical waveguides. and the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element is set so as to compensate for the change in the two-dimensional intensity distribution of the signal light occurring in the optical waveguide.
  • a configuration is adopted in which a control unit for performing
  • An optical connector is an optical connector for connecting an optical waveguide and an optical processor, and is an optical modulation element having a plurality of cells in which phase modulation amounts are set independently of each other, and an optical modulation element arranged such that one principal surface faces one end face of the optical waveguide, wherein the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element is the amount of signal light generated in the optical waveguide.
  • a configuration is employed that is set to compensate for changes in the two-dimensional intensity distribution.
  • An optical connector is an optical connector for connecting an optical waveguide and an optical processor, and is an optical modulation element having a plurality of cells whose phase modulation amounts can be set independently of each other.
  • an optical modulation element arranged such that one principal surface faces one end surface of the optical waveguide; and a control unit configured to compensate for changes in the two-dimensional intensity distribution.
  • an optical transmission line capable of compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution of signal light occurring in the optical waveguide.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an optical transmission line according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing functions of an optical modulation element group in the optical transmission line shown in FIG. 1;
  • FIG. (a) shows a specific example of the two-dimensional intensity distribution of the signal light incident on the optical modulator, and (b), (c), and (d) show specific examples of the cross-sectional structure of the optical waveguide.
  • 2A is a plan view showing a first specific example of an optical modulation element included in the optical transmission line shown in FIG. 1;
  • FIG. (b) is a perspective view enlarging a part of the light modulation element.
  • 2A is a plan view showing a second specific example of an optical modulation element included in the optical transmission line shown in FIG.
  • FIG. (b) is a cross-sectional view of a cell that constitutes the light modulation element.
  • 2 is a perspective view showing a first modified example of the optical transmission line shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a perspective view showing a second modified example of the optical transmission line shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view showing a third modified example of the optical transmission line shown in FIG. 1;
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first implementation example of the optical transmission line shown in FIG. 1;
  • 2 is a perspective view showing a second mounting example of the optical transmission line shown in FIG. 1;
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an optical transmission line 1.
  • the optical transmission line 1 is a transmission line for transmitting signal light.
  • the optical transmission line 1 is used, for example, for inter-board connection connecting two optical processors mounted on different boards or intra-board connection connecting two optical processors mounted on the same board.
  • the optical transmission line 1 includes an optical waveguide 11 and an optical modulation element group 12, as shown in FIG.
  • the optical waveguide 11 is means for guiding signal light.
  • an optical fiber for example, a silicon waveguide, or the like can be used.
  • an optical fiber is used as the optical waveguide 11 .
  • the optical modulation element group 12 is means for compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution of the signal light that occurs in the process of being guided through the optical waveguide 11 .
  • the light modulation element group 12 is composed of at least one light modulation element.
  • an optical modulation element group composed of four optical modulation elements 121 to 124 is used as the optical modulation element group 12 .
  • each of the light modulation elements 121 to 124 is composed of a plurality of cells whose phase modulation amounts can be set independently of each other.
  • the optical modulation element 121 is arranged such that one main surface 121a faces one end surface 11a of the optical waveguide 11 .
  • the optical modulation element 122 is arranged similarly to the optical modulation element 121 between the optical modulation element 121 and the optical waveguide 11 .
  • the optical modulation element 123 is arranged between the optical modulation element 122 and the optical waveguide 11 in the same manner as the optical modulation element 121 .
  • the optical modulator 124 is arranged between the optical modulator 123 and the optical waveguide 11 in the same manner as the optical modulator 121 . Therefore, the signal light Li input from the optical processor to the optical transmission line 1 passes through the optical modulators 121, 122, 123, and 124 in this order, and then passes through the optical waveguide from the end surface 11a. 11.
  • the phase modulation amount of each cell of the optical modulation elements 121 to 124 is set so as to compensate for the change in the two-dimensional intensity distribution of the signal light that occurs in the process of being guided through the optical waveguide 11 .
  • the difference between the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li incident on the other principal surface 121b of the optical modulation element 121 and the two-dimensional intensity distribution of the signal light Lo emitted from the other end surface 11b of the optical waveguide 11 is It is set to be smaller than when the light modulation element group 12 does not exist.
  • the setting of the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121 to 124 can be realized using machine learning, for example.
  • machine learning for example, the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li incident on the main surface 121b of the optical modulator 121 is input, and the two-dimensional intensity distribution of the signal light Lo emitted from the end surface 11b of the optical waveguide 11 is output.
  • a model that includes the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121 to 124 as a parameter can be used.
  • each cell of the optical modulation elements 121 to 124 It is possible to suitably set the phase modulation amount.
  • An antireflection film AR may be formed on the end face 11a of the optical waveguide 11.
  • the optical transmission line 1 has a control unit (not shown).
  • all of the optical modulation elements 121 to 124 are used for the compensation described above, but the present invention is not limited to this.
  • some of the light modulation elements 121 to 124 may be used for the compensation described above, and the remaining light modulation elements may be used for another light calculation.
  • an optical waveguide having an optical operation function is realized.
  • the light modulation elements 121 to 124 may be integrated.
  • four light diffraction layers formed in a structure that transmits signal light, such as dry gel may be used as the light modulation elements 121-124.
  • a gel that shrinks while maintaining a similar shape by performing dehydration shrinkage for example, a gel used in the Implosion Fabrication method.
  • FIG. 2 shows a specific example of the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li incident on the optical modulation element 121
  • (b), (c), and (d) show the optical waveguide 11, respectively.
  • the optical waveguide 11 has one core 111 whose cross-sectional area is approximately the same as the beam cross-sectional area of the signal light Li.
  • the entire signal light Li is coupled to the core 111 of the optical waveguide 11 . Therefore, the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li mainly changes as it is guided through the core 111 . Factors for this change include, for example, the signal light Li emitted from each cell of the optical modulation element 124 and propagating while spreading inside the core 111 interferes with each other; The two-dimensional intensity distribution is destroyed by being reflected.
  • the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121-124 is set to compensate for this change. Therefore, the two-dimensional intensity distribution of the signal light Lo output from the end surface 11b of the optical waveguide 11 is different from that in the case where the optical modulation element group 12 is not present. is close to the two-dimensional intensity distribution of
  • the optical waveguide 11 has 16 cores 111 whose cross-sectional area is about 1/16 of the beam cross-sectional area of the signal light Li.
  • one cell of signal light Li is coupled to each core 111 of the optical waveguide 11 . Therefore, the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li changes mainly due to crosstalk occurring between adjacent cores 111 .
  • the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121-124 is set to compensate for this change. Therefore, the two-dimensional intensity distribution of the signal light Lo output from the end surface 11b of the optical waveguide 11 is different from that in the case where the optical modulation element group 12 is not present. is close to the two-dimensional intensity distribution of
  • the optical waveguide 11 has four cores 111 whose cross-sectional area is about 1/4 of the beam cross-sectional area of the signal light Li.
  • four cells of signal light Li are coupled to each core 111 of the optical waveguide 11 . Therefore, the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li mainly undergoes changes caused by being guided through each core 111 and changes caused by crosstalk occurring between adjacent cores 111 .
  • the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121-124 is set to compensate for these changes. Therefore, the two-dimensional intensity distribution of the signal light Lo output from the end surface 11b of the optical waveguide 11 is different from that in the case where the optical modulation element group 12 is not present. is close to the two-dimensional intensity distribution of
  • FIG. 3A is a plan view of the light modulation element 121 according to this specific example.
  • FIG. 3(b) is an enlarged perspective view of a portion of the light modulation element 121 according to this specific example (the portion surrounded by the dotted line in FIG. 3(a)).
  • the light modulation element 121 is composed of a plurality of microcells C whose phase modulation amounts are set independently of each other, as shown in FIG. 3(a).
  • the signal light is incident on the optical modulation element 121, the signal light phase-modulated in each microcell C interferes with each other to perform a predetermined optical operation (a two-dimensional intensity distribution conforming to a predetermined conversion rule). conversion) is performed.
  • the phase modulation amount of each microcell C may be variable or fixed, but is fixed in this specific example.
  • microcell refers to a cell with a cell size of less than 10 ⁇ m, for example.
  • cell size refers to the square root of the area of a cell. For example, when the planar view shape of the microcell C is square, the cell size of the microcell C is the length of one side of the microcell C. As shown in FIG. The lower limit of the cell size of microcell C is, for example, 1 nm.
  • the light modulation element 121 illustrated in (a) of FIG. 3 is composed of 200 ⁇ 200 microcells C arranged in a matrix.
  • the plan view shape of each microcell C is a square of 500 nm ⁇ 500 nm, and the plan view shape of the light modulation element 121 is a square of 100 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m.
  • each microcell C is composed of a quadrangular prism-shaped pillar having a square bottom surface with the length of each side equal to the size of the cell. Further, in this case, the amount of phase modulation of the signal light passing through each microcell C is determined according to the height of the pillars forming the microcell C. FIG. That is, the phase modulation amount of the microcells C composed of tall pillars is large, and the phase modulation amount of the microcells C composed of short pillars is small.
  • FIG. 4(a) is a plan view of the light modulation element 121 according to this specific example.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of a cell C that constitutes the light modulation element 121 according to this specific example.
  • the light modulation element 121 is composed of a plurality of microcells C whose phase modulation amounts are set independently of each other, as shown in FIG. 4(a).
  • the signal light phase-modulated in each microcell C interferes with each other, thereby performing a predetermined optical operation.
  • the phase modulation amount of each microcell C may be variable or fixed, but is variable in this specific example.
  • the light modulation element 121 illustrated in (a) of FIG. 4 is composed of 200 ⁇ 200 microcells C arranged in a matrix.
  • the plan view shape of each microcell C is a square of 500 nm ⁇ 500 nm, and the plan view shape of the light modulation element 121 is a square of 100 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m.
  • Each microcell C constituting the light modulation element 121 includes a first polarizing plate C11, a second polarizing plate C12, a first electrode C13, and a magnetization free layer C14, as shown in FIG. , an insulating layer C15, a magnetization fixed layer C16, and a second electrode C17.
  • the first polarizing plate C11 and the second polarizing plate C12 are arranged so as to face each other.
  • the first electrode C13, the magnetization free layer C14, the insulating layer C15, the magnetization fixed layer C16, and the second electrode C17 are stacked in this order and sandwiched between the first polarizing plate C11 and the second polarizing plate C12.
  • the stacking direction of the first electrode C13, the magnetization free layer C14, the insulating layer C15, the magnetization fixed layer C16, and the second electrode C17 is orthogonal to the stacking direction of the first polarizing plate C11 and the second polarizing plate C12.
  • the first side surface of the magnetization free layer C14 is in surface contact with the first polarizing plate C11, and the second side surface of the magnetization free layer C14 facing the first side surface is in surface contact with the second polarizing plate C12.
  • the signal light L (1) enters the magnetization free layer C14 through the first polarizing plate C11, (2) propagates through the magnetization free layer C14, and (3) passes through the second polarizing plate C12. It is emitted to the outside of the magnetization free layer C14.
  • the magnetization free layer C14 is made of, for example, a conductive and translucent soft magnetic material (eg, CoFeB).
  • the magnetization fixed layer C16 is made of, for example, a conductive hard magnetic material (for example, permalloy).
  • polarizing plates are selected that selectively transmit a polarized component whose polarization direction P is parallel to the magnetization direction M of the magnetization fixed layer C16.
  • FIG. 4B illustrates a case where the magnetization direction M and the polarization direction P are parallel to both the main surface of the first polarizing plate C11 and the main surface of the magnetization fixed layer C16.
  • a spin current (a flow of spin-polarized electrons) is injected from the magnetization fixed layer C16 to the magnetization free layer C14 through the insulating layer C15 due to the tunnel effect. and magnetization occurs in the magnetization free layer C14.
  • the magnetization generated in the magnetization free layer C14 is magnetization parallel to the magnetization direction M of the magnetization fixed layer C16, that is, parallel to the polarization direction P of the signal light incident on the magnetization free layer C14 via the first polarizing plate C11. magnetization. Therefore, the phase of the signal light is delayed due to the transverse Kerr effect in the process of propagating through the magnetization free layer C14.
  • the phase change amount of the signal light in the cell C is determined according to the magnitude of magnetization generated in the magnetization free layer C14.
  • the magnitude of magnetization generated in the magnetization free layer C14 is determined according to the magnitude of the spin current injected into the magnetization free layer C14.
  • the magnitude of the spin current injected into the magnetization free layer C14 is determined according to the potential difference applied between the first electrode C13 and the second electrode C17. Therefore, the phase modulation amount of the cell C can be controlled (set to a desired value) by controlling the potential difference applied between the first electrode C13 and the second electrode C17.
  • the cell C having the same configuration as an STT (Spin Transfer Torque) type MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) has been described, but the present invention is not limited to this.
  • a cell C having a configuration similar to that of an SOT (Spin Orbit Torque) type MRAM may be used.
  • Such a cell C can be realized, for example, by removing the insulating layer C15, the magnetization fixed layer C16, and the second electrode C17 from the structure shown in FIG. 4(b).
  • a spin current can be efficiently injected into the magnetization free layer C14 by including a heavy metal in the first electrode C13 and applying a pulse voltage or a pulse current to the first electrode C13.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the optical transmission line 1A.
  • the difference between the optical transmission line 1A and the optical transmission line 1 is the assumed transmission direction of the signal light. That is, in the optical transmission line 1, forward signal light is assumed to be incident on the main surface 121b of the optical modulation element 121, whereas in the optical transmission line 1A, backward signal light is assumed to be incident on the end surface 11b of the optical waveguide 11. A signal light is assumed.
  • the difference between the intensity distribution of the signal light Li incident on the end surface 11b of the optical waveguide 11 and the intensity distribution of the signal light Lo emitted from the main surface 121b of the optical modulation element 121 is the optical modulation element.
  • the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121 to 124 is set so as to be smaller than when the group 12 does not exist. This enables post-compensation for the change in the two-dimensional intensity distribution of the backward signal light that occurs in the optical waveguide 11 .
  • optical transmission line 1B A second modification of the optical transmission line 1 (hereinafter referred to as "optical transmission line 1B") will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the optical transmission line 1B.
  • the difference between the optical transmission line 1B and the optical transmission line 1 is the assumed transmission direction of the signal light. That is, in the optical transmission line 1B, both forward signal light incident on the main surface 121b of the optical modulation element 121 and backward signal light incident on the end surface 11b of the optical waveguide 11 are assumed.
  • the optical transmission line 1B (1) the two-dimensional intensity distribution of the signal light L1i incident on the main surface 121b of the optical modulation element 121 and the two-dimensional intensity distribution of the signal light L1o emitted from the end surface 11b of the optical waveguide 11 and (2) the two-dimensional intensity distribution of the signal light L2i incident on the end surface 11b of the optical waveguide 11 and the main surface of the optical modulation element 121
  • the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121 to 124 is set so that the difference from the two-dimensional intensity distribution of the signal light L2o emitted from 121b is smaller than when the light modulation element group 12 does not exist. This enables both pre-compensation for changes in the two-dimensional intensity distribution of forward signal light occurring in the optical waveguide 11 and post-compensation for changes in the two-dimensional intensity distribution of backward signal light occurring in the optical waveguide 11 .
  • the forward signal light incident on the main surface 121b of the optical modulation element 121 and the backward signal light incident on the end face 11b of the optical waveguide 11 are preferably signal lights having different polarization directions. This makes it easy to set the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121 to 124 so as to satisfy both the above conditions (1) and (2).
  • the end surface 11a of the optical waveguide 11 is formed with an antireflection film AR.
  • the risk of the signal light emitted from the optical modulation element group 12 being reflected by the end surface 11a of the optical waveguide 11 and entering the optical modulation element group 12 again can be reduced.
  • optical transmission line 1C A third modified example of the optical transmission line 1 (hereinafter referred to as "optical transmission line 1C") will be described with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the optical transmission line 1C.
  • the difference between the optical transmission line 1C and the optical transmission line 1 is that an optical modulation element group 13 is added.
  • the optical modulation element group 13 like the optical modulation element group 12, is means for compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution of the signal light that occurs in the process of being guided through the optical waveguide 11, and includes at least one optical modulation element.
  • a light modulation element group composed of four light modulation elements 131 to 134 is used as the light modulation element group 13 . Similar to the light modulation elements 121 to 124, the light modulation elements 131 to 134 are composed of a plurality of cells whose phase modulation amounts can be set independently of each other.
  • the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121 to 124 and the light modulation elements 131 to 134 is determined by the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li incident on the main surface 121b of the light modulation element 121 and the end surface 131b of the light modulation element 131.
  • the difference from the two-dimensional intensity distribution of the emitted signal light Li is set to be smaller than when the light modulation element group 12 and the light modulation element group 13 do not exist. This enables pre- and post-compensation for changes in the two-dimensional intensity distribution of forward signal light occurring in the optical waveguide 11 .
  • the end surface 11a of the optical waveguide 11 is preferably formed with an antireflection film AR.
  • the risk of the signal light emitted from the optical modulation element group 12 being reflected by the end surface 11a of the optical waveguide 11 and entering the optical modulation element group 12 again can be reduced.
  • the phase modulation amount of each cell of the light modulation elements 121 to 124 and the light modulation elements 131 to 134 is determined by (1) the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li incident on the main surface 121b of the light modulation element 121 and the light modulation element (2) the light modulation element so that the difference from the two-dimensional intensity distribution of the signal light Li emitted from the end surface 131b of the light modulation element 131 is smaller than when the light modulation element group 12 and the light modulation element group 13 are not present;
  • the difference between the two-dimensional intensity distribution of the signal light (not shown) incident on the end face 131b of the optical modulation element 121 and the two-dimensional intensity distribution of the signal light (not shown) emitted from the main surface 121b of the optical modulation element 121 is the optical modulation element group.
  • the light modulation element group 13 may be set to be smaller than when the light modulation element group 13 is not present. This enables pre- and post-compensation for changes in the two-dimensional intensity distribution of the forward signal light that occur in the optical waveguide 11, and pre- and post-compensation for changes in the two-dimensional intensity distribution of the backward signal light that occur in the optical waveguide 11. .
  • the end surface 11b of the optical waveguide 11 is also formed with an antireflection film (not shown).
  • an antireflection film not shown
  • both the light modulation element group 12 and the light modulation element group 13 are used for the compensation described above, but the present invention is not limited to this.
  • the light modulation element group 12 may be used for the compensation described above, and the light modulation element group 13 may be used for another light operation.
  • an optical waveguide having an optical operation function is realized.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a first mounting example of the optical transmission line 1. As shown in FIG.
  • the end of the optical waveguide 11 (optical fiber) is inserted into a cylindrical ferrule F.
  • the ferrule F is made of zirconia, for example.
  • the end portion on the side of the end surface 11a of the optical waveguide 11 may be tapered as shown in FIG.
  • a collar portion G may be provided at the end portion of the ferrule F on the side opposite to the end surface 11a side of the optical waveguide 11 .
  • the optical modulation element group 12 is housed in the optical connector C in this mounting example.
  • the optical connector C is provided with a concave portion C1 that accommodates the end of the optical waveguide 11 together with the ferrule F, and a concave portion C2 that accommodates the convex portion P1 of the optical processor P.
  • the light modulation element group 12 is arranged in the space between the recess C1 and the recess C2.
  • the optical processor P and the optical waveguide 11 can be easily connected via the optical connector C.
  • the phase modulation amount of each cell of the optical modulation elements 121 to 124 is variable, the phase modulation amount of each cell of the optical modulation elements 121 to 124 is set to the phase modulation amount according to the optical waveguide 11 to which it is connected. You may adopt the structure which carries out. This makes it possible to appropriately compensate for changes in the two-dimensional intensity distribution of the signal light occurring in the optical fiber, regardless of what optical fiber the optical waveguide 11 is. As an example, if the phase modulation amount for an optical fiber with a length of 1 m, the phase modulation amount for an optical fiber with a length of 2 m, . . . Even with an optical fiber, it is possible to appropriately compensate for changes in the two-dimensional intensity distribution of signal light that occur in the optical fiber.
  • the optical connector C may include a controller (not shown) that sets the phase modulation amount of each cell of the optical modulators 121-124.
  • a microlens array L may be added after the light modulation element group 12. This makes it possible to more reliably guide the signal light that has passed through the optical modulation element group 12 to each core of the optical waveguide 11 .
  • the optical transmission line according to aspect 1 of the present invention is an optical modulation element having an optical waveguide and a plurality of cells in which phase modulation amounts are set independently of each other, one principal surface of which is one of the optical waveguides. and an optical modulation element arranged to face the end face, wherein the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element is adjusted to compensate for a change in the two-dimensional intensity distribution of the signal light occurring in the optical waveguide. is set to .
  • the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element is adjusted to the signal light incident on the other main surface of the optical modulation element. and the two-dimensional intensity distribution of the signal light emitted from the other end surface of the optical waveguide is set to be smaller than when the optical modulation element is not present. Adopted.
  • an optical transmission line capable of compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution occurring in the optical waveguide with respect to the signal light incident on the other main surface of the optical modulation element.
  • the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element is set to be incident from the other end face of the optical waveguide.
  • the difference between the two-dimensional intensity distribution of the signal light emitted from the light modulation element and the two-dimensional intensity distribution of the signal light emitted from the other principal surface of the light modulation element is set to be smaller than when the light modulation element does not exist. The configuration is adopted.
  • an optical transmission line capable of compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution occurring in the optical waveguide with respect to the signal light incident on the other end face of the optical waveguide.
  • an optical transmission line in addition to the configuration of aspect 1, another optical modulation element having a plurality of cells whose phase modulation amounts can be set independently of each other, wherein one main surface is A configuration is adopted in which another optical modulation element is further provided so as to face the other end surface of the optical waveguide.
  • the compensation can be performed with higher accuracy. It is possible to realize an optical transmission line capable of In addition to using one of the optical modulation elements to compensate for changes in the two-dimensional intensity distribution of the signal light that occurs in the optical waveguide, and using the other optical modulation element for specific optical calculations, in addition to performing the compensation, , an optical transmission line capable of performing the optical calculation can be realized.
  • the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element and the other optical modulation element is The difference between the two-dimensional intensity distribution of the signal light incident on the main surface and the two-dimensional intensity distribution of the signal light emitted from the other main surface of the other optical modulation element is determined by the optical modulation element and the other optical modulation element. is set to be smaller than when there is no .
  • optical transmission line according to aspect 7 of the present invention in addition to the configuration of any one of aspects 1 to 6, a configuration is adopted in which the optical waveguide guides the signal light using a single core. It is
  • an optical transmission line capable of compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution of signal light caused by total reflection at the core/cladding boundary in the optical waveguide.
  • optical transmission line according to aspect 8 of the present invention in addition to the configuration of any one of aspects 1 to 6, a configuration is adopted in which the optical waveguide guides the signal light using a plurality of cores. ing.
  • an optical transmission line capable of compensating for changes in the two-dimensional intensity distribution of signal light caused by crosstalk between adjacent cores in the optical waveguide.
  • An optical transmission line is an optical modulation element having an optical waveguide and a plurality of cells whose phase modulation amounts can be set independently of each other, wherein one main surface is one of the optical waveguides.
  • the optical modulation element arranged to face the end surface and the amount of phase modulation of each cell constituting the optical modulation element are set so as to compensate for a change in the two-dimensional intensity distribution of the signal light occurring in the optical waveguide. and a control unit.
  • An optical connector according to aspect 10 of the present invention is an optical connector for connecting an optical waveguide and an optical processor, and is an optical modulation element having a plurality of cells in which phase modulation amounts are set independently of each other, and an optical modulation element arranged such that one principal surface faces one end face of the optical waveguide, wherein the phase modulation amount of each cell constituting the optical modulation element is the amount of signal light generated in the optical waveguide.
  • a configuration is employed that is set to compensate for changes in the two-dimensional intensity distribution.
  • An optical connector according to aspect 11 of the present invention is an optical connector for connecting an optical waveguide and an optical processor, and is an optical modulation element having a plurality of cells whose phase modulation amounts can be set independently of each other, , an optical modulation element arranged such that one principal surface faces one end surface of the optical waveguide, and the amount of phase modulation of each cell constituting the optical modulation element is determined by two of the signal light generated in the optical waveguide. and a controller configured to compensate for changes in the dimensional intensity distribution.
  • optical transmission line 11 optical waveguide 12 optical modulation element group 121 to 124 optical modulation element 13 optical modulation element group 131 to 134 optical modulation element P optical processor C optical connector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現する。光伝送路（１）は、光導波路（１１）と光変調素子（１２１）とを備えている。光変調素子（１２１）の各セルの位相変調量は、光導波路（１１）で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定されている。

Description

光伝送路及び光コネクタ
　本発明は、光導波路を含む光伝送路に関する。また、光プロセッサと光導波路とを接続するための光コネクタに関する。
　演算を電気的に行う、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの電気プロセッサの限界を超えるべく、演算を光学的に行う光プロセッサの研究開発が進められている。光プロセッサを用いれば、電気プロセッサを用いるよりも、高速に演算を行うことができる。このような光プロセッサの実現に資する技術としては、例えば、非特許文献１に記載の光トランジスタなどが挙げられる。
Nozaki, K., Matsuo, S., Fujii, T. et al. Femtofarad optoelectronic integration demonstrating energy-saving signal conversion and nonlinear functions. Nat. Photonics 13, 454-459 (2019). https://doi.org/10.1038/s41566-019-0397-3
　しかしながら、複数の光プロセッサを含むシステムにおいて、これらの光プロセッサを電気伝送路により接続すると、光信号を電気信号に変換するプロセスがボトルネットとなって、システム全体としての演算速度が十分に上がらない。
　特に、光プロセッサには、画像などの二次元データを二次元強度分布により表現する光信号を出力するものがある。このような光プロセッサを電気伝送路により接続する場合、（１）光信号が表すｍ行ｎ列の二次元データを読み取り、（２）読み取った二次元データの各行に対応するｍ個の一次元データを生成し、（３）生成したｍ個の一次元データの各々を表すｍ個の電気信号を生成し、（４）生成したｍ個の電気信号を順次送信する必要がある。このため、光プロセッサが光学的に行う演算が如何に高速であっても、その高速性を活かすことができない。したがって、このような光プロセッサは、電気伝送路ではなく、光伝送路を用いて接続することが好ましい。
　ただし、光伝送路として光導波路を用いる場合、光プロセッサから出力された光信号を、その二次元強度分布を保ったまま伝送することはできない。光信号の二次元強度分布は、光導波路を導波される過程で変化してしまうからである。
　本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することにある。
　本発明の一態様に係る光伝送路においては、光導波路と、位相変調量が互いに独立に設定された複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、を備え、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定されている、という構成が採用されている。
　本発明の別の態様に係る光伝送路においては、光導波路と、位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量を、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定する制御部と、を備えている、という構成が採用されている。
　本発明の一態様に係る光コネクタにおいては、光導波路と光プロセッサとを接続するための光コネクタであって、位相変調量が互いに独立に設定された複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子を備え、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定されている、という構成が採用されている。
　本発明の別の態様に係る光コネクタにおいては、光導波路と光プロセッサとを接続するための光コネクタであって、位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量を、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定する制御部と、を備えている、という構成が採用されている。
　本発明の一態様によれば、光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
本発明の一実施形態に係る光伝送路の構成を示す斜視図である。 図１に示す光伝送路における光変調素子群の機能を示す図である。（ａ）は、光変調素子に入射する信号光の二次元強度分布の一具体例を示し、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、それぞれ、光導波路の断面構造の一具体例を示す。 （ａ）は、図１に示す光伝送路が備える光変調素子の第１の具体例を示す平面図である。（ｂ）は、その光変調素子の一部を拡大した斜視図である。 （ａ）は、図１に示す光伝送路が備える光変調素子の第２の具体例を示す平面図である。（ｂ）は、その光変調素子を構成するセルの断面図である。 図１に示す光伝送路の第１の変形例を示す斜視図である。 図１に示す光伝送路の第２の変形例を示す斜視図である。 図１に示す光伝送路の第３の変形例を示す斜視図である。 図１に示す光伝送路の第１の実装例を示す断面図である。 図１に示す光伝送路の第２の実装例を示す斜視図である。
　（光伝送路の構成）
　本発明の一実施形態に係る光伝送路１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、光伝送路１の構成を示す斜視図である。
　光伝送路１は、信号光を伝送するための伝送路である。光伝送路１は、例えば、相異なる基板に実装された２つの光プロセッサを繋ぐ基板間接続、又は、同一の基板に実装された２つの光プロセッサを繋ぐ基板内接続に利用される。光伝送路１は、図１に示すように、光導波路１１と、光変調素子群１２と、を備えている。
　光導波路１１は、信号光を導波するための手段である。光導波路１１としては、光ファイバや基板型光導波路（例えば、シリコン導波路）などを用いることができる。本実施形態においては、光導波路１１として、光ファイバを用いている。
　光変調素子群１２は、光導波路１１を導波される過程で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するための手段である。光変調素子群１２は、少なくとも１つの光変調素子により構成されている。本実施形態においては、光変調素子群１２として、４つの光変調素子１２１～１２４により構成される光変調素子群を用いている。後述するように、光変調素子１２１～１２４は、それぞれ、位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルにより構成される。
　光変調素子１２１は、一方の主面１２１ａが光導波路１１の一方の端面１１ａと対向するように配置される。光変調素子１２２は、光変調素子１２１と光導波路１１と間に、光変調素子１２１と同様に配置される。光変調素子１２３は、光変調素子１２２と光導波路１１との間に、光変調素子１２１と同様に配置される。光変調素子１２４は、光変調素子１２３と光導波路１１との間に、光変調素子１２１と同様に配置される。したがって、光プロセッサから光伝送路１に入力される信号光Ｌｉは、光変調素子１２１、光変調素子１２２、光変調素子１２３、及び光変調素子１２４をこの順に透過した後、端面１１ａから光導波路１１に入力される。
　光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量は、光導波路１１を導波される過程で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定される。換言すれば、光変調素子１２１の他方の主面１２１ｂに入射する信号光Ｌｉの二次元強度分布と光導波路１１の他方の端面１１ｂから出射する信号光Ｌｏの二次元強度分布との差が、光変調素子群１２が存在しない場合よりも小さくなるように設定される。
　光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量の設定は、例えば、機械学習を用いて実現することができる。この機械学習においては、例えば、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入射する信号光Ｌｉの二次元強度分布を入力とし、光導波路１１の端面１１ｂから出射する信号光Ｌｏの二次元強度分布を出力とするモデルであって、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量をパラメータとして含むモデルを用いることができる。当該モデルの入力と出力との差が小さくなるように、当該モデルのパラメータを更新する処理を、様々な信号光（教師データ）に対して繰り返すことによって、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量を好適に設定することが可能である。
　なお、光導波路１１の端面１１ａには、反射防止膜ＡＲが形成されていてもよい。これにより、光変調素子群１２を出射した信号光が、光導波路１１の端面１１ａにて反射され、光変調素子群１２に再入射するリスクを軽減することができる。
　また、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量が可変である場合、光伝送路１は、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量を上記のように設定する制御部（不図示）を備えていることが好ましい。
　また、本実施形態においては、光変調素子１２１～１２４の全てを上述した補償に用いているが、これに限定されない。例えば、光変調素子１２１～１２４のうち、一部の光変調素子を上述した補償に用い、残りの光変調素子を別の光演算に用いてもよい。この場合、光演算機能を備えた光導波路が実現されることになる。
　なお、光変調素子１２１～１２４は、一体化されていてもよい。例えば、乾燥ゲルなど、信号光を透過する構造体に中に形成された４個の光回折層を、光変調素子１２１～１２４として用いてもよい。この場合、脱水収縮を行うことにより相似形を保ったまま収縮するゲル、例えば、Implosion Fabrication法において用いられるゲルを用いることが好ましい。これにより、４個の光回折層を形成した膨潤ゲルを乾燥させることによって、光変調素子１２１～１２４が精度良く配置された光変調素子群１２を容易に製造することができる。
　（光変調素子群の機能）
　光伝送路１における光変調素子群１２の機能について、図２を参照して説明する。図２において、（ａ）は、光変調素子１２１に入射する信号光Ｌｉの二次元強度分布の一具体例を示し、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、それぞれ、光導波路１１の断面構造の一具体例を示す。ここでは、図２の（ａ）に示すように、信号光Ｌ１の二次元強度分布が、４×４のセル構造を有している場合を考える。
　図２の（ｂ）に示す具体例において、光導波路１１は、断面積が信号光Ｌｉのビーム断面積と同程度である１個のコア１１１を有している。この場合、光導波路１１のコア１１１に信号光Ｌｉ全体が結合する。したがって、信号光Ｌｉの二次元強度分布は、主に、コア１１１を導波されることによって変化する。この変化の要因としては、例えば、光変調素子１２４の各セルから出射され、コア１１１の内部を広がりながら伝搬する信号光Ｌｉが、相互に干渉したり、コア１１１とクラッド１１２との境界において全反射されたりすることによって、二次元強度分布が崩れることが挙げられる。光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量は、この変化を補償するように設定される。したがって、光導波路１１の端面１１ｂから出力される信号光Ｌｏの二次元強度分布は、光変調素子群１２が存在しない場合と比べて、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入力される信号光Ｌｉの二次元強度分布に近いものとなる。
　図２の（ｃ）に示す具体例において、光導波路１１は、断面積が信号光Ｌｉのビーム断面積の１／１６程度である１６個のコア１１１を有している。この場合、光導波路１１の各コア１１１に１セル分の信号光Ｌｉが結合する。したがって、信号光Ｌｉの二次元強度分布は、主に、隣接するコア１１１の間で生じるクロストークによって変化する。光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量は、この変化を補償するように設定される。したがって、光導波路１１の端面１１ｂから出力される信号光Ｌｏの二次元強度分布は、光変調素子群１２が存在しない場合と比べて、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入力される信号光Ｌｉの二次元強度分布に近いものとなる。
　図２の（ｄ）に示す具体例において、光導波路１１は、断面積が信号光Ｌｉのビーム断面積と１／４程度である４個のコア１１１を有している。この場合、光導波路１１の各コア１１１に４セル分の信号光Ｌｉが結合する。したがって、信号光Ｌｉの二次元強度分布は、主に、各コア１１１を導波されることにより生じる変化と、隣接するコア１１１の間で生じるクロストークによる変化とを被る。光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量は、これらの変化を補償するように設定される。したがって、光導波路１１の端面１１ｂから出力される信号光Ｌｏの二次元強度分布は、光変調素子群１２が存在しない場合と比べて、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入力される信号光Ｌｉの二次元強度分布に近いものとなる。
　（光変調素子の具体例１）
　光変調素子１２１～１２４の第１の具体例について、図３を参照して説明する。ここでは、光変調素子１２１を取り上げるが、光変調素子１２２～１２４も同様に構成される。図３の（ａ）は、本具体例に係る光変調素子１２１の平面図である。図３の（ｂ）は、本具体例に係る光変調素子１２１の一部（図３の（ａ）において点線で囲んだ部分）を拡大した斜視図である。
　光変調素子１２１は、図３の（ａ）に示すように、位相変調量が互いに独立に設定された複数のマイクロセルＣにより構成されている。光変調素子１２１に信号光が入射すると、各マイクロセルＣにて位相変調された信号光が相互に干渉することによって、予め定められた光演算（予め定められた変換規則に従う２次元強度分布の変換）が行われる。各マイクロセルＣの位相変調量は、可変であってもよいし、固定であってもよいが、本具体例においては固定である。
　なお、本明細書において、「マイクロセル」とは、例えば、セルサイズが１０μｍ未満のセルのことを指す。また、「セルサイズ」とは、セルの面積の平方根のことを指す。例えば、マイクロセルＣの平面視形状が正方形である場合、マイクロセルＣのセルサイズとは、マイクロセルＣの一辺の長さである。マイクロセルＣのセルサイズの下限は、例えば、１ｎｍである。
　図３の（ａ）に例示した光変調素子１２１は、マトリックス状に配置された２００×２００個のマイクロセルＣにより構成されている。各マイクロセルＣの平面視形状は、５００ｎｍ×５００ｎｍの正方形であり、光変調素子１２１の平面視形状は、１００μｍ×１００μｍの正方形である。
　（１）マイクロセルＣの厚みをセル毎に独立に設定することによって、又は、（２）マイクロセルＣの屈折率をセル毎に独立に選択することによって、マイクロセルＣの位相変調量をセル毎に独立に設定することができる。本具体例においては、ナノインプリントにより実現可能な（１）の方法を採用している。この場合、各マイクロセルＣは、図３の（ｂ）に示すように、各辺の長さがセルサイズと等しい正方形の底面を有する四角柱状のピラーにより構成される。また、この場合、各マイクロセルＣを透過する信号光の位相変調量は、そのマイクロセルＣを構成するピラーの高さに応じて決まる。すなわち、高さの高いピラーにより構成されるマイクロセルＣの位相変調量は大きくなり、高さの低いピラーにより構成されるマイクロセルＣの位相変調量は小さくなる。
　（光変調素子の具体例２）
　光変調素子１２１～１２４の第２の具体例について、図４を参照して説明する。ここでは、光変調素子１２１を取り上げるが、光変調素子１２２～１２４も同様に構成される。図４の（ａ）は、本具体例に係る光変調素子１２１の平面図である。図４の（ｂ）は、本具体例に係る光変調素子１２１を構成するセルＣの断面図である。
　光変調素子１２１は、図４の（ａ）に示すように、位相変調量が互いに独立に設定された複数のマイクロセルＣにより構成されている。光変調素子１２１に信号光が入射すると、各マイクロセルＣにて位相変調された信号光が相互に干渉することによって、予め定められた光演算が行われる。各マイクロセルＣの位相変調量は、可変であってもよいし、固定であってもよいが、本具体例においては可変である。
　図４の（ａ）に例示した光変調素子１２１は、マトリックス状に配置された２００×２００個のマイクロセルＣにより構成されている。各マイクロセルＣの平面視形状は、５００ｎｍ×５００ｎｍの正方形であり、光変調素子１２１の平面視形状は、１００μｍ×１００μｍの正方形である。
　光変調素子１２１を構成する各マイクロセルＣは、例えば図４の（ｂ）に示すように、第１偏光板Ｃ１１と、第２偏光板Ｃ１２と、第１電極Ｃ１３と、磁化自由層Ｃ１４と、絶縁層Ｃ１５と、磁化固定層Ｃ１６と、第２電極Ｃ１７と、により構成することができる。
　第１偏光板Ｃ１１及び第２偏光板Ｃ１２は、互いに対向するように配置されている。第１電極Ｃ１３、磁化自由層Ｃ１４、絶縁層Ｃ１５、磁化固定層Ｃ１６、及び第２電極Ｃ１７は、この順に積層され、第１偏光板Ｃ１１と第２偏光板Ｃ１２との間に挟みこまれている。ここで、第１電極Ｃ１３、磁化自由層Ｃ１４、絶縁層Ｃ１５、磁化固定層Ｃ１６、及び第２電極Ｃ１７の積層方向は、第１偏光板Ｃ１１及び第２偏光板Ｃ１２の積層方向と直交する。このため、磁化自由層Ｃ１４の第１の側面が第１偏光板Ｃ１１と面接触し、第１の側面に対向する磁化自由層Ｃ１４の第２の側面が第２偏光板Ｃ１２と面接触する。信号光Ｌは、（１）第１偏光板Ｃ１１を介して磁化自由層Ｃ１４の内部に入射し、（２）磁化自由層Ｃ１４の内部を伝播し、（３）第２偏光板Ｃ１２を介して磁化自由層Ｃ１４の外部に出射する。
　磁化自由層Ｃ１４は、例えば、導電性及び透光性を有する軟磁性材料（例えば、ＣｏＦｅＢ）により構成される。また、磁化固定層Ｃ１６は、例えば、導電性を有する硬磁性材料（例えば、パーマロイ）により構成される。また、第１偏光板Ｃ１１及び第２偏光板Ｃ１２としては、偏光方向Ｐが磁化固定層Ｃ１６の磁化方向Ｍと平行な偏光成分を選択的に透過する偏光板が選択される。図４の（ｂ）においては、磁化方向Ｍ及び偏光方向Ｐが、第１偏光板Ｃ１１の主面及び磁化固定層Ｃ１６の主面の両方と平行になる場合を例示している。
　第１電極Ｃ１３と第２電極Ｃ１７との間に電位差を与えると、トンネル効果によりスピン流（スピン偏極した電子の流れ）が絶縁層Ｃ１５を介して磁化固定層Ｃ１６から磁化自由層Ｃ１４に注入され、磁化自由層Ｃ１４に磁化が生じる。ここで、磁化自由層Ｃ１４に生じる磁化は、磁化固定層Ｃ１６の磁化方向Ｍと平行な磁化、すなわち、第１偏光板Ｃ１１を介して磁化自由層Ｃ１４に入射する信号光の偏光方向Ｐと平行な磁化である。このため、信号光の位相は、磁化自由層Ｃ１４を伝播する過程で横カー効果により遅延する。
　ここで、セルＣにおける信号光の位相変化量は、磁化自由層Ｃ１４に生じる磁化の大きさに応じて決まる。また、磁化自由層Ｃ１４に生じる磁化の大きさは、磁化自由層Ｃ１４に注入されるスピン流の大きさに応じて決まる。また、磁化自由層Ｃ１４に注入されるスピン流の大きさは、第１電極Ｃ１３と第２電極Ｃ１７との間に与える電位差に応じて決まる。したがって、第１電極Ｃ１３と第２電極Ｃ１７との間に与える電位差を制御することによって、セルＣの位相変調量を制御（所望の値に設定）することができる。
　なお、本具体例においては、ＳＴＴ（Spin Transfer Torque）方式のＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）と同様の構成を有するセルＣについて説明したが、これに限定されない。例えば、ＳＯＴ（Spin Orbit Torque）方式のＭＲＡＭと同様の構成を有するセルＣを用いてもよい。なお、このようなセルＣは、例えば、図４の（ｂ）に示した構造から、絶縁層Ｃ１５、磁化固定層Ｃ１６、及び第２電極Ｃ１７を取り去ることにより実現することができる。この場合、例えば、第１電極Ｃ１３に重金属を含め、第１電極Ｃ１３にパルス電圧又はパルス電流を与えることにより、磁化自由層Ｃ１４に効率よくスピン流を注入することができる。
　（光伝送路の変形例１）
　光伝送路１の第１の変形例（以下、「光伝送路１Ａ」と記載する）について、図５を参照して説明する。図５は、光伝送路１Ａの構成を示す斜視図である。
　光伝送路１Ａにおける光伝送路１との相違点は、信号光の伝送方向の想定である。すなわち、光伝送路１においては、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入射する前進信号光が想定されているのに対して、光伝送路１Ａにおいては、光導波路１１の端面１１ｂに入射する後進信号光が想定されている。
　このため、光伝送路１Ａにおいては、光導波路１１の端面１１ｂに入射する信号光Ｌｉの強度分布と光変調素子１２１の主面１２１ｂから出射する信号光Ｌｏの強度分布との差が光変調素子群１２が存在しない場合よりも小さくなるように、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量が設定される。これにより、光導波路１１で生じる後進信号光の二次元強度分布の変化の事後補償が可能になる。
　（光伝送路の変形例２）
　光伝送路１の第２の変形例（以下、「光伝送路１Ｂ」と記載する）について、図６を参照して説明する。図６は、光伝送路１Ｂの構成を示す斜視図である。
　光伝送路１Ｂにおける光伝送路１との相違点は、信号光の伝送方向の想定である。すなわち、光伝送路１Ｂにおいては、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入射する前進信号光、及び、光導波路１１の端面１１ｂに入射する後進信号光の両方が想定されている。
　このため、光伝送路１Ｂにおいては、（１）光変調素子１２１の主面１２１ｂに入射する信号光Ｌ１ｉの二次元強度分布と光導波路１１の端面１１ｂから出射する信号光Ｌ１ｏの二次元強度分布との差が光変調素子群１２が存在しない場合よりも小さくなるように、且つ、（２）光導波路１１の端面１１ｂに入射する信号光Ｌ２ｉの二次元強度分布と光変調素子１２１の主面１２１ｂから出射する信号光Ｌ２ｏの二次元強度分布との差が光変調素子群１２が存在しない場合よりも小さくなるように、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量が設定される。これにより、光導波路１１で生じる前進信号光の二次元強度分布の変化の事前補償、及び、光導波路１１で生じる後進信号光の二次元強度分布の変化の事後補償の両方が可能になる。
　なお、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入射する前進信号光と光導波路１１の端面１１ｂに入射する後進信号光とは、偏光方向が異なる信号光であることが好ましい。これにより、上述した条件（１）及び（２）の両方を満たすように、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量が設定することが容易になる。
　また、光導波路１１の端面１１ａには、反射防止膜ＡＲが形成されていることが好ましい。これにより、光変調素子群１２を出射した信号光が、光導波路１１の端面１１ａにて反射され、光変調素子群１２に再入射するリスクを軽減することができる。
　（光導波路の変形例３）
　光伝送路１の第３の変形例（以下、「光伝送路１Ｃ」と記載する）について、図７を参照して説明する。図７は、光伝送路１Ｃの構成を示す斜視図である。
　光伝送路１Ｃにおける光伝送路１との相違点は、光変調素子群１３が追加されている点である。光変調素子群１３は、光変調素子群１２と同様、光導波路１１を導波される過程で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するための手段であり、少なくとも１つの光変調素子により構成される。本変形例においては、光変調素子群１３として、４つの光変調素子１３１～１３４により構成される光変調素子群を用いている。光変調素子１３１～１３４は、光変調素子１２１～１２４と同様、位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルにより構成される。
　光変調素子１２１～１２４及び光変調素子１３１～１３４の各セルの位相変調量は、光変調素子１２１の主面１２１ｂに入射する信号光Ｌｉの二次元強度分布と光変調素子１３１の端面１３１ｂから出射する信号光Ｌｉの二次元強度分布との差が、光変調素子群１２及び光変調素子群１３が存在しない場合よりも小さくなるように設定される。これにより、光導波路１１で生じる前進信号光の二次元強度分布の変化の事前・事後補償が可能になる。
　この場合、光導波路１１の端面１１ａには、反射防止膜ＡＲが形成されていることが好ましい。これにより、光変調素子群１２を出射した信号光が、光導波路１１の端面１１ａにて反射され、光変調素子群１２に再入射するリスクを軽減することができる。
　なお、光変調素子１２１～１２４及び光変調素子１３１～１３４の各セルの位相変調量は、（１）光変調素子１２１の主面１２１ｂに入射する信号光Ｌｉの二次元強度分布と光変調素子１３１の端面１３１ｂから出射する信号光Ｌｉの二次元強度分布との差が、光変調素子群１２及び光変調素子群１３が存在しない場合よりも小さくなるように、且つ、（２）光変調素子１３１の端面１３１ｂに入射する信号光（不図示）の二次元強度分布と光変調素子１２１の主面１２１ｂから出射する信号光（不図示）の二次元強度分布との差が、光変調素子群１２及び光変調素子群１３が存在しない場合よりも小さくなるように設定されていてもよい。これにより、光導波路１１で生じる前進信号光の二次元強度分布の変化の事前・事後補償、及び、光導波路１１で生じる後進信号光の二次元強度分布の変化の事前・事後補償が可能になる。
　この場合、光導波路１１の端面１１ｂにも、反射防止膜（不図示）が形成されていることが好ましい。これにより、光変調素子群１３から出射した信号光が、光導波路１１の端面１１ｂにて反射され、光変調素子群１３に再入射するリスクを軽減することができる。
　なお、本変形例においては、光変調素子群１２及び光変調素子群１３の両方を上述した補償に用いているが、これに限定されない。例えば、光変調素子群１２を上述した補償に用い、光変調素子群１３を別の光演算に用いてもよい。この場合、光演算機能を備えた光導波路が実現されることになる。
　（光伝送路の実装例）
　光伝送路１の実装例について、図８を参照して説明する。図８は、光伝送路１の第１の実装例を示す断面図である。
　本実装例において、光導波路１１（光ファイバ）の端部は、円筒状のフェルールFに挿入されている。フェルールＦは、例えば、ジルコニアにより構成される。フェルールＦの端部のうち、光導波路１１の端面１１ａ側の端部は、図８に示すように、テーパ状に加工されていてもよい。また、フェルールＦの端部のうち、光導波路１１の端面１１ａ側と反対側の端部には、鍔部Ｇが設けられていてもよい。
　また、本実装例において、光変調素子群１２は、光コネクタＣに収容されている。光コネクタＣには、光導波路１１の端部をフェルールＦと共に収容する凹部Ｃ１と、光プロセッサＰの凸部Ｐ１を収容する凹部Ｃ２が設けられている。光変調素子群１２は、凹部Ｃ１と凹部Ｃ２との間の空間に配置されている。
　本実装例によれば、光プロセッサＰと光導波路１１とを、光コネクタＣを介して容易に接続することが可能である。
　なお、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量が可変である場合、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量を、接続される光導波路１１に応じた位相変調量に設定する構成を採用してもよい。これにより、光導波路１１がどのような光ファイバであっても、その光ファイバにおいて生じる信号光の二次元強度分布の変化を適切に補償することが可能になる。一例として、長さが１ｍの光ファイバ用の位相変調量、長さが２ｍの光ファイバ用の位相変調量、・・・を予め準備しておけば、光導波路１１がどのような長さの光ファイバであってもその光ファイバにおいて生じる信号光の二次元強度分布の変化を適切に補償することが可能になる。この場合、光コネクタＣは、光変調素子１２１～１２４の各セルの位相変調量を設定する制御部（不図示）を備えていてもよい。
　また、図９に示すように、光変調素子群１２の後段に、マイクロレンズアレイＬを追加してもよい。これにより、光変調素子群１２を透過した信号光をより確実に光導波路１１の各コアに導くことが可能になる。
　（まとめ）
　本発明の態様１に係る光伝送路においては、光導波路と、位相変調量が互いに独立に設定された複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、を備え、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様２に係る光伝送路においては、態様１の構成に加えて、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光変調素子の他方の主面に入射する信号光の２次元強度分布と前記光導波路の他方の端面から出射する信号光の２次元強度分布との差が、前記光変調素子が存在しない場合よりも小さくなるように設定されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光変調素子の他方の主面に入射する信号光に関して、光導波路で生じる二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様３に係る光伝送路においては、態様１又は２の構成に加えて、前記光導波路の前記一方の端面には、反射防止膜が形成されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光変調素子から出射した信号光が、光導波路の端面にて反射され、光変調素子に再入射するリスクを軽減することができる。
　本発明の態様４に係る光伝送路においては、態様１～３の何れかの構成に加えて、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路の他方の端面から入射する信号光の２次元強度分布と前記光変調素子の他方の主面から出射する信号光の２次元強度分布との差が、前記光変調素子が存在しない場合よりも小さくなるように設定されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光導波路の他方の端面に入射する信号光に関して、光導波路で生じる二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様５に係る光伝送路においては、態様１の構成に加えて、位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する他の光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の他方の端面と対向するように配置された他の光変調素子を更に備えている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、一方の光変調素子及び他方の光変調素子の両方を、光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化の補償に用いることによって、当該補償をより精度良く行うことが可能な光伝送路を実現することができる。また、一方の光変調素子を、光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化の補償に用いると共に、他方の光変調素子を特定の光演算に用いることによって、当該補償を行うことに加え、当該光演算を行うことが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様６に係る光伝送路においては、態様５の構成に加えて、前記光変調素子及び前記他の光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光変調素子の他方の主面に入射する信号光の２次元強度分布と前記他の光変調素子の他方の主面から出射する信号光の２次元強度分布との差が、前記光変調素子及び前記他の光変調素子が存在しない場合よりも小さくなるように設定されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光変調素子の他方の主面に入射する信号光に関して、光導波路で生じる二次元強度分布の変化をより精度良く補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様７に係る光伝送路においては、態様１～６の何れかの構成に加えて、前記光導波路は、単一のコアを用いて前記信号光を導波する、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光導波路においてコア・クラッド境界での全反射により生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様８に係る光伝送路においては、態様１～６の何れかの構成に加えて、前記光導波路は、複数のコアを用いて前記信号光を導波する、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光導波路において隣接するコア間のクロストークにより生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様９に係る光伝送路においては、光導波路と、位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量を、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定する制御部と、を備えている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することが可能な光伝送路を実現することができる。
　本発明の態様１０に係る光コネクタにおいては、光導波路と光プロセッサとを接続するための光コネクタであって、位相変調量が互いに独立に設定された複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子を備え、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定されている、という構成が採用されている。
　上記光コネクタを用いて上記光導波路と上記光プロセッサとを接続することによって、上記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することができる。
　本発明の態様１１に係る光コネクタにおいては、光導波路と光プロセッサとを接続するための光コネクタであって、位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量を、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定する制御部と、を備えている、という構成が採用されている。
　上記光コネクタを用いて上記光導波路と上記光プロセッサとを接続することによって、上記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償することができる。
　（付記事項）
　本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。上述した実施形態に含まれる各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
　１　　　　光伝送路
　１１　　　光導波路
　１２　　　光変調素子群
　１２１～１２４　光変調素子
　１３　　　光変調素子群
　１３１～１３４　光変調素子
　Ｐ　　　　光プロセッサ
　Ｃ　　　　光コネクタ

Claims (11)

  1. 　光導波路と、
    　位相変調量が互いに独立に設定された複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、を備え、
    　前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定されている、
    ことを特徴とする光伝送路。
  2. 　前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光変調素子の他方の主面に入射する信号光の２次元強度分布と前記光導波路の他方の端面から出射する信号光の２次元強度分布との差が、前記光変調素子が存在しない場合よりも小さくなるように設定されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送路。
  3. 　前記光導波路の前記一方の端面には、反射防止膜が形成されている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送路。
  4. 　前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路の他方の端面から入射する信号光の２次元強度分布と前記光変調素子の他方の主面から出射する信号光の２次元強度分布との差が、前記光変調素子が存在しない場合よりも小さくなるように設定されている、
    ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の光伝送路。
  5. 　位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する他の光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の他方の端面と対向するように配置された他の光変調素子を更に備えている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送路。
  6. 　前記光変調素子及び前記他の光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光変調素子の他方の主面に入射する信号光の２次元強度分布と前記他の光変調素子の他方の主面から出射する信号光の２次元強度分布との差が、前記光変調素子及び前記他の光変調素子が存在しない場合よりも小さくなるように設定されている、
    ことを特徴とする請求項５に記載の光伝送路。
  7. 　前記光導波路は、単一のコアを用いて前記信号光を導波する、
    ことを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の光伝送路。
  8. 　前記光導波路は、複数のコアを用いて前記信号光を導波する、
    ことを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の光伝送路。
  9. 　光導波路と、
    　位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、
    　前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量を、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定する制御部と、を備えている、
    ことを特徴とする光伝送路。
  10. 　光導波路と光プロセッサとを接続するための光コネクタであって、
    　位相変調量が互いに独立に設定された複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子を備え、
    　前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量は、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定されている、
    ことを特徴とする光コネクタ。
  11. 　光導波路と光プロセッサとを接続するための光コネクタであって、
    　位相変調量が互いに独立に設定可能な複数のセルを有する光変調素子であって、一方の主面が前記光導波路の一方の端面と対向するように配置された光変調素子と、
    　前記光変調素子を構成する各セルの位相変調量を、前記光導波路で生じる信号光の二次元強度分布の変化を補償するように設定する制御部と、を備えている、
    ことを特徴とする光コネクタ。
PCT/JP2022/042726 2022-01-31 2022-11-17 光伝送路及び光コネクタ Ceased WO2023145206A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22924058.5A EP4474891A4 (en) 2022-01-31 2022-11-17 OPTICAL TRANSMISSION PATH AND OPTICAL CONNECTOR
CN202280083555.XA CN118414570A (zh) 2022-01-31 2022-11-17 光传输路以及光连接器
JP2023576642A JP7829600B2 (ja) 2022-01-31 2022-11-17 光伝送路及び光コネクタ

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-013190 2022-01-31
JP2022013190 2022-01-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023145206A1 true WO2023145206A1 (ja) 2023-08-03

Family

ID=87471394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/042726 Ceased WO2023145206A1 (ja) 2022-01-31 2022-11-17 光伝送路及び光コネクタ

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4474891A4 (ja)
JP (1) JP7829600B2 (ja)
CN (1) CN118414570A (ja)
WO (1) WO2023145206A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024218210A1 (en) 2023-04-20 2024-10-24 Black Semiconductor Gmbh Device for modulating electromagnatic waves and method for producing the same
WO2025046025A2 (en) 2023-09-01 2025-03-06 Black Semiconductor Gmbh Layered structure and method for the production of graphene
WO2025068375A1 (en) 2023-09-27 2025-04-03 Black Semiconductor Gmbh Opto-electronic component with an electrical via connecting to an electrical conductor layer through two dielectrc layers
WO2025068374A1 (en) 2023-09-27 2025-04-03 Black Semiconductor Gmbh Method for producing planarized surfaces in layered structures used for producing opto-electronic devices
WO2025191953A1 (ja) * 2024-03-12 2025-09-18 株式会社フジクラ 光変調装置、光集積回路、及び光演算装置
EP4729999A1 (en) 2024-10-15 2026-04-22 Black Semiconductor GmbH Waveguide with recess for opto-electronic devices and coupled waveguides and method for producing the same
WO2026082598A1 (en) 2024-10-15 2026-04-23 Black Semiconductor Gmbh Waveguide with recess for opto-electronic devices and coupled waveguides and method for producing the same
EP4737962A1 (en) 2024-11-04 2026-05-06 Black Semiconductor GmbH Assembly comprising opto-electronic components for data transfer and method for producing the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308179A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Sharp Corp 双方向光通信器および双方向光通信装置
JP2010078694A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Fujikura Ltd マッハツェンダ干渉計型光機能素子
JP2017219560A (ja) * 2016-06-02 2017-12-14 日本電信電話株式会社 光ビーム制御装置
JP2017224802A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社東芝 光子検出デバイスおよび光子検出デバイスを製造する方法
US20200007242A1 (en) * 2017-03-01 2020-01-02 Corning Incorporated Quantum communication systems having dispersion compensating optical fiber links
WO2021131648A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 浜松ホトニクス株式会社 撮像装置および撮像方法
WO2022004277A1 (ja) * 2020-07-03 2022-01-06 株式会社フジクラ 光演算システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8822905B2 (en) * 2011-09-16 2014-09-02 Alcatel Lucent Optical mode couplers for multi-mode optical fibers
US10401883B2 (en) * 2018-01-11 2019-09-03 Eric Swanson Optical probe using multimode optical waveguide and proximal processing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308179A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Sharp Corp 双方向光通信器および双方向光通信装置
JP2010078694A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Fujikura Ltd マッハツェンダ干渉計型光機能素子
JP2017219560A (ja) * 2016-06-02 2017-12-14 日本電信電話株式会社 光ビーム制御装置
JP2017224802A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社東芝 光子検出デバイスおよび光子検出デバイスを製造する方法
US20200007242A1 (en) * 2017-03-01 2020-01-02 Corning Incorporated Quantum communication systems having dispersion compensating optical fiber links
WO2021131648A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 浜松ホトニクス株式会社 撮像装置および撮像方法
WO2022004277A1 (ja) * 2020-07-03 2022-01-06 株式会社フジクラ 光演算システム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NOZAKI, K.MATSUO, S.FUJII, T. ET AL.: "Femtofarad optoelectronic integration demonstrating energy-saving signal conversion and nonlinear functions", NAT. PHOTONICS, vol. 13, 2019, pages 454 - 459, XP036815926, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1038/s41566-019-0397-3> DOI: 10.1038/s41566-019-0397-3
See also references of EP4474891A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024218210A1 (en) 2023-04-20 2024-10-24 Black Semiconductor Gmbh Device for modulating electromagnatic waves and method for producing the same
WO2025046025A2 (en) 2023-09-01 2025-03-06 Black Semiconductor Gmbh Layered structure and method for the production of graphene
WO2025068375A1 (en) 2023-09-27 2025-04-03 Black Semiconductor Gmbh Opto-electronic component with an electrical via connecting to an electrical conductor layer through two dielectrc layers
WO2025068374A1 (en) 2023-09-27 2025-04-03 Black Semiconductor Gmbh Method for producing planarized surfaces in layered structures used for producing opto-electronic devices
WO2025191953A1 (ja) * 2024-03-12 2025-09-18 株式会社フジクラ 光変調装置、光集積回路、及び光演算装置
EP4729999A1 (en) 2024-10-15 2026-04-22 Black Semiconductor GmbH Waveguide with recess for opto-electronic devices and coupled waveguides and method for producing the same
WO2026082598A1 (en) 2024-10-15 2026-04-23 Black Semiconductor Gmbh Waveguide with recess for opto-electronic devices and coupled waveguides and method for producing the same
EP4737962A1 (en) 2024-11-04 2026-05-06 Black Semiconductor GmbH Assembly comprising opto-electronic components for data transfer and method for producing the same
WO2026093558A1 (en) 2024-11-04 2026-05-07 Black Semiconductor Gmbh Assembly comprising opto-electronic components for data transfer and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN118414570A (zh) 2024-07-30
JPWO2023145206A1 (ja) 2023-08-03
EP4474891A1 (en) 2024-12-11
EP4474891A4 (en) 2026-04-29
JP7829600B2 (ja) 2026-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7829600B2 (ja) 光伝送路及び光コネクタ
TWI819368B (zh) 光電計算系統
Zhou et al. Ultra-compact broadband polarization diversity orbital angular momentum generator with 3.6× 3.6 μm2 footprint
US7228015B2 (en) Integrated optic polarization converter based on structural chirality
DE102011088358B4 (de) Optischer Modulator
CN110908428B (zh) 一种高效实现大规模矩阵运算的并行光计算系统
Sun et al. Multimode diffractive optical neural network
CN113805641B (zh) 一种光子神经网络
US20250155702A1 (en) Method and device for optical system online designing based on intelligent light computing, and storage medium
CN113496281A (zh) 光电计算系统
CN115905792A (zh) 一种用于光学实数矩阵计算的马赫曾德尔干涉仪网络
CN114341715B (zh) 波导装置
TW202418031A (zh) 具有分離式記憶體之光學計算系統
JP2022159140A (ja) ウルトラワイドデータバンド光プロセッサ
Zhou et al. Adaptive reconfiguration and full control of light structures in optical fibers with programmable silicon photonics
Zhao et al. Clements-enhanced complex-valued coherent mesh with balanced detection units for photonic neural networks
CN115685443B (zh) 一种基于超表面结构的紧凑型集成偏振分束器
WO2025183825A1 (en) Inverse designed polarization rotator and beam splitter
CN108196340B (zh) 一种基于多模干涉耦合的三维模式转换分束器
CN117744729A (zh) 一种双微环非易失光子卷积加速器
US20220293132A9 (en) Scalable storage device
CN114609723A (zh) 一种无需复杂相位较正的光调控器
WO2025191953A1 (ja) 光変調装置、光集積回路、及び光演算装置
Chen et al. Generic photonic integrated linear operator processor
Chen et al. Performing optical logic operations on linear polarization modes using diffractive deep neural networks

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22924058

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280083555.X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023576642

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18729615

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022924058

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022924058

Country of ref document: EP

Effective date: 20240902