(57)【要約】光集積回路装置は、複数のコアと複数の光送信器とを備えている。その複数のコアの各々は、その複数のコアのうちの他のコアに伝送される情報を示す電気信号をその複数の光送信器のうちの対応する光送信器に送信する。その対応する光送信器は、その電気信号に基づいてその情報を示す光信号を光信号線網に伝送する。その光信号線網は、その光信号に基づいてその情報をその他のコアに伝送する。このとき、その複数のコアの個数は、その複数の光送信器をその光信号線網に接続する光配線の個数より多い。
2009107761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ上に形成され、複数のグループにグループ化された複数のコアと、
前記チップ上に形成され、前記複数のグループに対してそれぞれ設けられた複数の光送信器と
を具備し、
前記複数のコアの各々は、前記複数のコアのうちの他のコアに宛てられた電気信号を前記複数の光送信のうちの対応するものに送信し、前記対応する光送信器は、前記電気信号に基づいて光信号を前記他のコア宛に光信号線網を介して伝送し、
前記複数のコアの個数は、前記複数の光送信器を前記光信号線網に接続する光配線の個数より多い
光集積回路装置。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の光集積回路装置において、
前記複数のグループの各々内のコアの数は、前記複数の光送信器の各々が前記光信号線網に１つの光信号を送信する単位時間当たりに、前記複数のコアの各々が前記電気信号を前記複数の光送信器のうちの１つの光送信器に送信する平均送信頻度に基づいて算出される
光集積回路装置。
【請求項３】
請求の範囲２に記載の光集積回路装置において、
前記コアの個数は、前記平均送信頻度の逆数に概ね等しい
光集積回路装置。
【請求項４】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の光集積回路装置において、
前記複数の光送信器の各々は、前記光信号を生成するために使用される光を供給するための単一の光ファイバに接続されている
光集積回路装置。
【請求項５】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の光集積回路装置において、
前記複数の光送信器の各々に対して設けられ、光源により生成される光を前記各光送信器に分配する固定光量分岐器を更に具備し、
前記複数の光送信器の各々は、前記固定光量分岐器から供給された分岐光を用いて前記光信号を生成する
光集積回路装置。
【請求項６】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の光集積回路装置において、
前記複数の光送信器の各々は、複数の光源からそれぞれ供給される複数の光を用いて複数の前記光信号を前記光信号線網に送信する
光集積回路装置。
【請求項７】
請求の範囲６に記載の光集積回路装置において、
前記複数の光は、波長が互いに異なる
光集積回路装置。
【請求項８】
チップ上に形成され、複数のグループにグループ化された複数のコアと、
前記チップ上に形成され、前記複数のグループのそれぞれに設けられた複数の光送信器と、
光源により生成される光を前記複数の光送信器に分配する固定光量分岐器と
を具備し、
前記複数のコアの各々は、前記複数のコアのうちの他のコアに宛てられた電気信号を前記複数の光送信のうちの対応するものに送信し、
前記対応する光送信器は、前記電気信号に基づいて、前記対応する固定光量分岐器から供給される分岐光を用いて光信号を生成し、光信号線網を介して前記他のコア宛に伝送し、
前記複数のコアの個数は、前記複数の光送信器を前記光信号線網に接続する光配線の個数より多い
光集積回路装置。
【請求項９】
請求の範囲８に記載の光集積回路装置において、
前記複数のグループの各々内のコアの数は、前記複数の光送信器の各々が前記光信号線網に１つの光信号を送信する単位時間当たりに、前記複数のコアの各々が前記電気信号を前記複数の光送信器のうちの１つの光送信器に送信する平均送信頻度に基づいて算出される
光集積回路装置。
【請求項１０】
請求の範囲９に記載の光集積回路装置において、
前記コアの個数は、前記平均送信頻度の逆数に概ね等しい
光集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光集積回路装置に関し、特に、光を介して複数のコア間でデータを送受信する光集積回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロプロセッサの世界では、処理性能を高めるように開発が行われている。そのマイクロプロセッサでは、単一の処理ユニットの動作速度を上げて処理性能を高めるのではなく、複数の処理ユニットを１チップに集積し、電力消費を抑制しながら処理性能を向上させる、いわゆるマルチコアプロセッサが主流となりつつある。また、１つのチップ上にプロセッサやメモリ、機能モジュールを実装するシステムオンチップ（ＳｏＣ：Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ）の世界でも、マルチプロセッサ構成のＳｏＣ（ＭＰＳｏＣ：Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  ＳｏＣ）が検討されている。チップ上のコア（プロセッサ）の数は、チップ性能をさらに向上させるために、さらに増え続けるものと予想され、それらのコアを効率的に情報伝達可能につなぐオンチップバスの実現が望まれている。コア間の通信がチップ性能のボトルネックとならぬよう、その通信を媒介するバスを構成する伝送路（配線）には、低配線遅延、低消費電力、高伝送レート特性が要求されている。【０００３】
特開２００４−１９１３９０号公報には、信号伝達速度を高速化することができるとともに容易に微細化することができ、簡易に製造することができるチップ内光インターコネクション回路が開示されている。そのチップ内光インターコネクション回路は、１つの集積回路チップ上に設けられた複数の回路ブロックと、回路ブロック同士を光学的に接続するように集積回路チップ上に設けられた光導波路とを有する。光を用いたデータ伝送は、電気に比べ本質的に広帯域であり、また低遅延、低損失なデータ伝送の実現の可能性を増す。また、一般には、バスからネットワークに変えることで、効率よく接続できるコア数を増やすことができると考えられる。【０００４】
Ａ．Ｓｈａｃｈａｍによる“Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ”（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ（２００７）」には、光配線を用いたオンチップネットワーク回路が開示されている。このようなオンチップネットワーク回路は、トーラス型の光配線ネットワークと、低消費電力光スイッチにより、チップ消費電力の低減を可能としている。【０００５】
特開２０００−１５１５５９号公報には、副搬送波アナログ光伝送を用いた通信方式に於いて、本来伝送されるべきＲＦ信号に影響を及ぼさずに、１本の光ファイバ回線を設けるだけで装置間の監視、制御等に用いるベースバンド信号や、保守時の保守員同士による基地局・中継局間通話用の音声帯域信号等のデータ信号を伝送する事の出来る光通信方式が開示されている。その光通信方式では、送信側は、本来伝送されるべきＲＦ信号の占有帯域外の周波数を持つ信号で搬送波を変調し、ローパスフィルタでろ波されたデータ信号を、ハイパスフィルタでろ波された本来伝送されるべきＲＦ信号と、ＲＦ合成回路において合成し、この合成された電気信号を電気−光変換素子によってアナログ光信号に変換して伝送を行う。受信側では、送信側から伝送されたアナログ光信号を光電変換素子によって電気信号に変換し、この電気信号をＲＦ分配回路によってＲＦ信号と変調されたデータ信号に分離し、分離により得たＲＦ信号をハイパスフィルタでろ波し、分離により得た変調信号をローパスフィルタでろ波し、復調することによって元のデータ信号を取り出している。【０００６】
特開２００１−１４８６８４号公報には、回路構成が簡単で、受信側回路から送信側回路に対してリクエスト信号を必要としない光信号分配装置が開示されている。その光信号分配装置は、送信側回路と、第１光ファイバを介して送信側回路の出力側に接続された受信側回路とを備えている。受信側回路が、それぞれ、互いに波長の異なる光を出力するレーザダイオードを有する複数回路の受信回路と、各受信回路のレーザダイオードから出力された互いに波長の異なる光信号を多重化し、多重光信号として出力する光合波器とを備えている。送信側回路が、受信側回路の光合成器から第２光ファイバを介して伝送された多重光信号をビデオ信号、オーディオ信号、データ信号等の信号によって変調し、多重変調光信号として出力する光外部変調器を有する。更に、受信側回路が、送信側回路の光外部変調器から第１光ファイバを介して伝送された多重変調光信号を波長毎に分離し、同じ波長の光を出力するレーザダイオードを有する受信回路に分配する光分波器を有している。【０００７】
特開平０１−２０４４４４号公報には、半導体チップ内の信号配線長を実効的に短縮し、論理回路セルの寸法を縮減して搭載ゲート数を増加し、且つ、信号配線の長さや負荷の大小に応じて適切な駆動能力の論理回路セルを設定できる半導体集積回路が開示されている。その半導体集積回路は、半導体チップの一主面に格子状に設けられた主幹電源パスと、主幹電源パスにより区画され行列状に配置された論理回路形成領域と、半導体チップの周縁部に配置された電源及び入出力信号接続用パッドと、パッドの内周の主幹電源バスに隣接して設けられた入出力用ゲートとを有する。論理回路形成領域の中央部には、論理回路形成用のトランジスタ及び抵抗が配置され、且つ軽負荷用の小電流論理回路セルと重負荷用の大電流論理回路セルとを有する集合セル領域が設けられ、論理回路形成領域の集合セル領域外周には集合セル領域間の信号接続用配線領域が設けられている。【０００８】
特開平０７−１３１４７１号公報には、低消費電力化と高速化を可能にした信号伝送方法が開示されている。その信号伝送方法では、並走するように配置された一対の配線の一方を信号の伝送路として両端に、その特性インピーダンスに整合した終端抵抗を介して終端電圧が供給されている。その一対の配線の他方を基準電圧の伝送路として両端にその特性インピーダンスに整合した終端抵抗を介して終端電圧又は回路の接地電位が供給され、送信側からは接地電位と出力端子の間に設けられた駆動トランジスタにより信号が送出され、受信側では終端電圧の約１／２に設定されたオフセット電圧により基準電圧が発生され、終端電圧が供給された増幅トランジスタと入力信号が供給された増幅トランジスタとが差動動作を行うことにより信号受信が行われている。【０００９】
上記の技術が提案されているが、オンチップの光配線ネットワークの実現には、光源モジュールから分配される光を有効利用することが望まれている。例えば、データを伝送するコアがそれぞれに別個の光源モジュールを搭載すると、消費電力、実装面積がコア数に比例して増大してしまう。したがって、限られた数の光源を、それよりも多い複数のコアで共有し、データ通信を行うほうが一般に効率的である。【００１０】
特開昭６４−０２３２２２号公報には、単一の光源からの光を導波路型の光分配器により所用の位置に振分ける光分配系が開示されている。その導波路型光分配器の終端には、それぞれ光変調器が設置され、分配された光を変調してデータ送信を行う。ところが、この構成では、それぞれの変調器に対しデータ送信を行わない場合にも、絶えず等量の光分配を行うことになり、光の利用効率が高くない。この問題を解決するために、データ送信を行うコアと結合した変調器のみに光を分配する、可変の光分配系が構築することが望まれている。【００１１】
特開平０８−５１３９５号公報には、光送信器の光出力に無駄が生じない光分配系を構築できる光コンセントが開示されている。その光コンセントは、光入力を任意の比率の光量で分配する可変光量分岐器と、この可変光量分岐器で分岐された分岐光出力を一定比率の光量で分配する固定光量分岐器と、この固定光量分岐器で分岐された分岐光出力の光量を測定し、この光量があらかじめ設定された光量となるように可変光量分岐器の光量分岐比を制御する制御回路とを備えている。この技術を応用すれば、データを送信する変調器のみに光を分配することが可能となり、効率的な光分配が可能となる。しかしながら、この場合は、新たに光スイッチを設置する必要があり、消費電力や光スイッチのフットプリントが問題となる可能性がある。
【発明の開示】
【００１２】
本発明は、１つのチップ内に配置される複数のコア間のデータ送受信に利用される光の利用効率が向上させられた光集積回路装置を提供する。
また、本発明は、複数のコア間で高スループットのデータ通信を行う光配線方式において、光分配系を可変としなくても無駄のない効率的な光分配を実現できる光集積回路装置を提供する。
【００１３】
本発明による光集積回路装置は、複数のコアと複数の光送信器とを備えている。その複数のコアの各々は、その複数のコアのうちの他のコアに伝送される情報を示す電気信号をその複数の光送信器のうちの１つの光送信器に送信する。その１つの光送信器は、その電気信号に基づいてその情報を示す光信号を光信号線網に伝送する。その光信号線網は、その光信号に基づいてその情報をその他のコアに伝送する。このとき、その複数のコアの個数は、その複数の光送信器をその光信号線網に接続する光配線の個数より多い。
【００１４】
本発明による光集積回路チップは、複数の光送信器を光信号線網に接続する光配線の１つが複数のコアに共有され、１つのチップ内の複数のコア間でデータ通信を行うときに、光分配系を可変としないで無駄のない効率的な光分配を実現することができ、チップ内でデータ送信するときに利用される光の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本願の上記の主題・特徴は添付の図面に関連して説明される例示的実施形態から理解されよう。ここで、それらの図面は、以下の通りである。
【図１】図１は、本発明による光集積回路チップの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、光送信器を示すブロック図である。
【図３】図３は、光送信器が光信号線網にデータを送信する頻度を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明による光集積回路チップの実施の他の形態を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明による光集積回路チップの実施のさらに他の形態を示すブロック図である。
【図６】図６は、他の光送信器を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明による光集積回路装置について説明する。
その光集積回路装置１は、図１に示されているように、複数の光分配線２−１〜２−９と複数の光送信器３−１〜３−９と複数のコア５−１〜５−３６とを備えている。複数のコア５−１〜５−３６は、基板上に６行６列のタイル状に配置されている。その列は、第１列〜第６列であり、その行は、第１行〜第６行を備えている。複数の光送信器３−１〜３−９の各々は、コア５−１〜５−３６の複数のグループの対応するものに対して設けられており、コア５−１〜５−３６の各々は、複数の光送信器３−１〜３−９のいずれか１個に情報伝達可能に電気的に接続されている。【００１７】
複数の光分配線２−１〜２−９は、それぞれ、光ファイバを備えている。複数の光分配線２−１〜２−９の各光分配線２−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，９）は、端部がその基板の外部の光源６と接続され、もう一方の端部が複数の光送信器３−１〜３−９のうちの１つの光送信器３−ｉに接続されている。光分配線２−ｉは、光源６により生成された光を光送信器３−ｉに伝送する。
複数の光送信器３−１〜３−９は、それぞれ、基板上に形成されている。複数の光送信器３−１〜３−９の各光送信器３−ｉは、複数のコア５−１〜５−３６のうちの４個のコアに情報伝達可能に電気的に接続されている。【００１８】
図２は、光送信器３−ｉを示している。光送信器３−ｉは、制御回路７と光変調器８とを備えている。制御回路７は、電気配線１１−１〜１１−４を介して複数のコア５−１〜５−３６のうちの４個のコアに情報伝達可能に接続されている。たとえば、光送信器３−１の制御回路７は、電気配線１１−１を介して第１行第１列のコア５−１に情報伝達可能に接続され、電気配線１１−２を介して第１行第２列のコア５−２に情報伝達可能に接続され、電気配線１１−３を介して第２行第１列のコア５−３に情報伝達可能に接続され、電気配線１１−４を介して第１行第２列のコア５−４に情報伝達可能に接続されている。制御回路７は、さらに、電気配線１２を介して光変調器８に情報伝達可能に電気的に接続されている。【００１９】
光変調器８は、光分配線２−ｉを介して光源６に接続され、光ファイバ１４を介して光信号線網１５に情報伝達可能に接続されている。光ファイバ１４と光信号線網１５とは、光分配線２−１〜２−９と別個に設けられている。光変調器８は、制御回路７から出力される情報に基づいて光分配線２−ｉを介して光源６から供給される光を強度変調して光信号を生成し、光ファイバ１４を介してその光信号を光信号線網１５に出力する。【００２０】
光集積回路装置１は、さらに、図示されていない複数の光受信機を備えている。その複数の光受信機は、それぞれ、光信号線網１５から光信号を受信可能に、光配線を介して光信号線網１５に接続され、複数のコア５−１〜５−３６に電気信号を送信可能に、電気配線を介して複数のコア５−１〜５−３６に接続されている。【００２１】
複数のコア５−１〜５−３６の１つのコアは、複数のコア５−１〜５−３６の他のコアに伝達すべき情報を生成すると、その情報とその他のコアを識別する情報とを示す電気信号を光送信器３−ｉに出力する。光送信器３−ｉの制御回路７は、光送信器３−ｉに接続される４個のコアから出力された電気信号が示すデータを順次に光変調器８に出力する。光源６は、複数の光分配線２−１〜２−９を介して複数の光送信器３−１〜３−９に光を供給している。光変調器８は、光分配線２−ｉを介して光源６から供給される光を強度変調して光信号を生成する。その光信号は、制御回路７から出力されるデータを示している。光変調器８は、光ファイバ１４を介してその光信号を光信号線網１５に出力する。光信号線網１５は、光送信器３−ｉから受信した光信号を光受信機のうちの１つに送信し、その光受信機は、光信号線網１５から出力される光信号が示すデータを示す電気信号を複数のコア５−１〜５−３６のうちの１個のコアに出力する。このような光信号線網１５は、周知であり、たとえば、Ａ．Ｓｈａｃｈａｍによる“Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ”  （Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ，  ２００７）に開示されている。【００２２】
図３は、光送信器３−ｉの実効稼働率を示している。その実効稼働率は、光送信器３−ｉが光信号を介して光信号線網１５に１つのデータを送信する単位時間当たりに、光送信器３−ｉが光信号を介して光信号線網１５にデータを送信する頻度を示している。すなわち、その実効稼働率は、その単位時間当たりに１つのコアが情報を送信する平均送信頻度αと、光送信器３−ｉを光信号線網１５に接続する光配線の１本あたりに共有されるコアの数ｎとを用いて、次式：α×ｎにより表現される。【００２３】
その実効稼働率は、平均送信頻度αが０．２５である場合で、コアの数ｎが３個であるときに１以下であることを示し、コアの数ｎが４個であるときに概ね１であることを示し、コアの数ｎが５個であるときに１以上であることを示している。すなわち、その実効稼働率は、平均送信頻度αが０．２５である場合で、コアの数が４個より少ない場合に光の利用効率が低下することを示している。その実効稼働率は、さらに、平均送信頻度αが０．２５である場合で、コアの数ｎが４個より多い場合に、いわゆる輻輳状態となり、データ送信時に遅延が生じることを示している。
すなわち、その実効稼働率は、平均送信頻度αが０．２５である場合で、１本の光配線が４個のコアに共有されるときに、光の利用効率が低下しないで、かつ、輻輳状態とならないで、適切であることを示している。その実効稼働率は、さらに、共有されるコアの数ｎが平均送信頻度αの逆数程度であるときに、適切になることを示している。
すなわち、光集積回路チップ１は、複数のコア間でデータの送受信を行う場合に、１本の光配線を共有するコアの数を、複数のコアの平均的なデータ送信頻度の逆数程度としている。このため、光集積回路チップ１は、光配線を共有する複数のコアのいずれかでデータ送信の機会が発生し、光源分配系を可変としなくても無駄のない効率的な光源分配が可能となる。【００２４】
図４は、本発明の第２実施形態である光集積回路装置を示している。その光集積回路チップ２１は、光分配線２２と複数の光送信器２３−１〜２３−９と複数の固定光量分岐器２４−１〜２４−８と複数のコア２５−１〜２５−３６とを備えている。複数のコア２５−１〜２５−３６は、既述の第１実施形態における複数のコア５−１〜５−３６と同様にして、基板上に６行６列のタイル状に配置されている。その列は、第１列〜第６列から形成されている。その行は、第１行〜第６行から形成されている。複数のコア２５−１〜２５−３６の各々は、複数の光送信器２３−１〜２３−９のいずれか１個に情報伝達可能に電気的に接続されている。【００２５】
光分配線２２は、光ファイバから形成されている。光分配線２２は、光集積回路装置上の複数の光送信器２３−１〜２３−９を巡回するように配置され、端部がその基板の外部の光源２６と接続され、もう一方の端部が複数の光送信器２３−９に接続されている。
複数の固定光量分岐器２４−１〜２４−８は、光分配線２２の途中に介設されている。固定光量分岐器２４−１は、光源２６から供給された光を光量が１：８である２つの光に分離し、光量が１である光を光分配線２２−１に出力し、光量が８である光を固定光量分岐器２４−２に出力する。固定光量分岐器２４−２は、固定光量分岐器２４−１から供給された光を光量が１：７である２つの光に分離し、光量が１である光を光分配線２２−２（図示せず）に出力し、光量が７である光を固定光量分岐器２４−３に出力する。固定光量分岐器２４−３は、固定光量分岐器２４−２から供給された光を光量が１：６である２つの光に分離し、光量が１である光を光分配線２２−３に出力し、光量が６である光を固定光量分岐器２４−６に出力する。固定光量分岐器２４−６は、固定光量分岐器２４−３から供給された光を光量が１：５である２つの光に分離し、光量が１である光を光分配線２２−６に出力し、光量が５である光を固定光量分岐器２４−５に出力する。固定光量分岐器２４−５は、固定光量分岐器２４−６から供給された光を光量が１：４である２つの光に分離し、光量が１である光を光分配線２２−４（図示せず）に出力し、光量が４である光を固定光量分岐器２４−４に出力する。固定光量分岐器２４−４は、固定光量分岐器２４−５から供給された光を光量が１：３である２つの光に分離し、光量が１である光を光分配線２２−４に出力し、光量が３である光を固定光量分岐器２４−７に出力する。固定光量分岐器２４−７は、固定光量分岐器２４−４から供給された光を光量が１：２である２つの光に分離し、光量が１である光を光分配線２２−７に出力し、光量が２である光を固定光量分岐器２４−８に出力する。固定光量分岐器２４−８は、固定光量分岐器２４−７から供給された光を光量が１：１である２つの光に分離し、１つの光を光分配線２２−８（図示せず）に出力し、もう１つの光を光分配線２２−９に出力する。【００２６】
複数の光送信器２３−１〜２３−９の構成は、既述の第１実施形態における複数の光送信器３−１〜３−９と同様であり、基板上に形成されている。複数の光送信器２３−１〜２３−９の各光送信器２３−ｉは、複数のコア２５−１〜２５−３６のうちの隣接する４個のコアごとに情報伝達可能に電気的に接続されている。【００２７】
光集積回路装置２１は、既述の第１実施形態における光集積回路装置１と同様にして、動作する。すなわち、光集積回路装置２１は、複数のコア２５−１〜２５−３６の１つのコアは、複数のコア２５−１〜２５−３６の他のコアに伝達すべき情報を生成すると、その情報とその他のコアを識別する情報とを示す電気信号を光送信器２３−ｉに出力する。光源２６と複数の固定光量分岐器２４−１〜２４−８とは、複数の光送信器２３−１〜２３−９に光を供給している。光送信器２３−ｉは、光送信器２３−ｉに接続される４個のコアから出力された電気信号が示すデータを示す光信号を順次に生成し、その光信号を光信号線網１５に出力する。光信号線網１５は、光送信器２３−ｉから受信した光信号を光受信機のうちの１つに送信し、その光受信機は、光信号線網１５から出力される光信号が示すデータを示す電気信号を複数のコア２５−１〜２５−３６のうちの１個のコアに出力する。
光集積回路装置２１は、既述の第１実施形態における光集積回路装置１と同様にして、光分配系を可変としなくても無駄のない効率的な光分配が実現することができる。すなわち、このような光配線方式は、複数の固定光量分岐器２４−１〜２４−８を用いて分割された複数に光を強度変調して光信号を生成する光集積回路装置２１にも適用することができる。【００２８】
図５は、本発明による光集積回路装置の第３実施形態を示している。その光集積回路装置３１は、複数の光分配線３２−１〜３２−８と複数の光分配線３３−１〜３３−８と複数の光送信器３４−１〜３４−８と複数のコア３７−１〜３７−６４とを備えている。複数のコア３７−１〜３７−６４は、基板上に８行８列のタイル状に配置されている。複数のコア３７−１〜３７−６４の各々は、複数の光送信器３４−１〜３４−８のいずれか１個に情報伝達可能に電気的に接続されている。
複数の光分配線３２−１〜３２−８は、それぞれ、光ファイバから形成されている。複数の光分配線３２−１〜３２−８の各光分配線３２−ｊ（ｊ＝１，２，３，…，８）は、端部がその基板の外部の光源３５と接続され、もう一方の端部が複数の光送信器３４−１〜３４−８のうちの１つの光送信器３４−ｊに接続されている。光分配線３２−ｊは、光源３５により生成された光を光送信器３４−ｊに伝送する。
複数の光分配線３３−１〜３３−８は、それぞれ、光ファイバから形成されている。複数の光分配線３３−１〜３３−８の各光分配線３３−ｊ（ｊ＝１，２，３，…，８）は、端部がその基板の外部の光源３６と接続され、もう一方の端部が複数の光送信器３４−１〜３４−８のうちの１つの光送信器３４−ｊに接続されている。光分配線３３−ｊは、光源３６により生成された光を光送信器３４−ｊに伝送する。光源３６により生成される光は、光源３５により生成される光と波長が異なっている。
複数の光送信器３４−１〜３４−８は、それぞれ、基板上に形成されている。各光送信器３４−ｊは、複数のコア３７−１〜３７−６４のうちの８個のコアに情報伝達可能に電気的に接続されている。【００２９】
図６は、光送信器３４−ｊを示している。光送信器３４−ｊは、制御回路４７と光変調器３８と光変調器３９とを備えている。制御回路４７は、電気配線４１−１〜４１−８を介して複数のコア３７−１〜３７−６４のうちの８個のコアに情報伝達可能に電気的に接続されている。たとえば、光送信器３４−１の制御回路４７は、電気配線４１−１を介して第１行第１列のコアに情報伝達可能に電気的に接続され、電気配線４１−２を介して第１行第２列のコアに情報伝達可能に電気的に接続され、電気配線４１−３を介して第１行第３列のコアに情報伝達可能に電気的に接続され、電気配線４１−４を介して第１行第４列のコアに情報伝達可能に電気的に接続され、電気配線４１−５を介して第２行第１列のコアに情報伝達可能に電気的に接続され、電気配線４１−６を介して第２行第２列のコアに情報伝達可能に電気的に接続され、電気配線４１−７を介して第２行第３列のコアに情報伝達可能に電気的に接続され、電気配線４１−８を介して第２行第４列のコアに情報伝達可能に電気的に接続されている。【００３０】
制御回路４７は、さらに、電気配線４２を介して光変調器３８に情報伝達可能に電気的に接続されている。電気配線４３を介して光変調器３９に情報伝達可能に電気的に接続されている。制御回路４７は、その８個のコアから出力されたデータを、電気配線４２を介して光変調器３８に送信し、または、電気配線４３を介して光変調器３９に送信する。
光変調器３８は、光分配線３２−ｊを介して光源３５に接続され、光ファイバ４４を介して光信号線網４６に情報伝達可能に接続されている。光ファイバ４４と光信号線網４６とは、光分配線３２−１〜３２−８と光分配線３３−１〜３３−９と別個に設けられている。光変調器３８は、制御回路４７から出力される情報に基づいて、光分配線３２−ｊを介して光源３５から供給される光を強度変調して光信号を生成する。光変調器３８は、光ファイバ４４を介してその光信号を光信号線網４６に出力する。
光変調器３９は、光分配線３３−ｊを介して光源３６に接続され、光ファイバ４５を介して光信号線網４６に情報伝達可能に接続されている。光ファイバ４５は、光分配線３２−１〜３２−８と光分配線３３−１〜３３−９と別個に設けられている。光変調器３９は、制御回路４７から出力される情報に基づいて、光分配線３３−ｊを介して光源３６から供給される光を強度変調して光信号を生成する。光変調器３９は、光ファイバ４５を介してその光信号を光信号線網４６に出力する。
光集積回路装置３１は、さらに、図示されていない複数の光受信機を備えている。光信号線網４６は、光送信器３４−ｊから受信した光信号をその複数の光受信機のうちの１つに送信し、その光受信機は、光信号線網４６から出力される光信号が示す情報を示す電気信号に生成し、その電気信号を複数のコア３７−１〜３７−６４のうちの１個のコアに出力する。【００３１】
複数のコア３７−１〜３７−６４の１つのコアは、複数のコア３７−１〜３７−６４の他のコアに伝達すべき情報を生成すると、その情報とその他のコアを識別する情報とを示す電気信号を光送信器３４−ｊに出力する。光源３５は、複数の光分配線３２−１〜３２−８を介して複数の光送信器３４−１〜３４−８に光を供給している。光源３６は、複数の光分配線３３−１〜３３−８を介して複数の光送信器３４−１〜３４−８に光を供給している。光送信器３４−ｊの制御回路４７は、光送信器３４−ｊに接続される８個のコアから出力された電気信号が示すデータを順次に光変調器３８または光変調器３９に出力する。光変調器３８は、光分配線３２−ｊを介して光源３５から供給される光を強度変調して光信号を生成する。その光信号は、制御回路４７から出力されるデータを示している。光変調器３８は、光ファイバ４４を介してその光信号を光信号線網４６に出力する。光変調器３９は、光分配線３３−ｊを介して光源３６から供給される光を強度変調して光信号を生成する。その光信号は、制御回路４７から出力されるデータを示している。光変調器３９は、光ファイバ４５を介してその光信号を光信号線網４６に出力する。光信号線網４６は、光送信器３４−ｊから受信した光信号を光受信機のうちの１つに送信し、その光受信機は、光信号線網４６から出力される光信号が示すデータを示す電気信号を複数のコア３７−１〜３７−６４のうちの１個のコアに出力する。【００３２】
このような動作によれば、光集積回路装置３１は、第１実施形態における光集積回路装置１と同様にして、光分配系を可変としなくても無駄のない効率的な光分配を実現することができる。光集積回路装置３１は、さらに、コアあたりのスループット（伝送容量）が既述の実施の形態における光集積回路装置１または光集積回路装置２１と変わらないが、データ搬送波として２種類の異なる波長の光を利用しているので、光信号線網４６において同一のリンク内の伝送を許容でき（波長多重化）、経路選択の自由度が増す利点がある。なお、本実施の形態では、光源の数が２つまでの場合について説明したが、消費電力や素子のフットプリントが許す範囲でさらに多くの光源を集積してもよい。また、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることができる。
本出願は、日本特許出願番号２００８−０４６４８２に基づいて条約上の優先権を主張する。その開示は、引用によりここに組み込まれる。
本発明が例示的実施形態を参照して説明されたが、本発明はこれらの例示的実施形態に制限されるものではない。請求の範囲に規定される本願の範囲から逸脱することなく種々の変更、修正が可能なことは問う業者には理解できよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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