(57)【要約】  デジタル信号の再生、再形成、および、波形変換を提供する、光学双安定ラマン・レーザーが開示される。本発明の側面に従う装置は、半導体物質（１２１）の中に設けられた光導波路（１１９）を有する。第１および第２の反射体（１０３，１０５）は、その光導波路の中に配置される。その第１および第２の反射体はその光導波路の中にキャビティを規定する。そのキャビティは第１の波長（ラムダｅ）を有する第１の光学ビーム（１０９）を受信するために存在する。そのキャビティにより受信されるその第１の光学ビームのパワーレベルが第２のパワーレベルより高く上昇することは、そのキャビティにより受信されるその第１の光学ビームのそのパワーレベルが第１のパワーレベルより低く低下するまでの間、第２の光学ビーム（１１１）の放出をもたらす。その第１のパワーレベルはその第２のパワーレベルに満たない。【選択図】図１
2008529057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体物質の中に配置された光導波路と、
前記光導波路の中に配置され、前記光導波路の中のキャビティを規定する第１および第２の反射体と、
を備え、
前記キャビティは、第１の波長を有する第１の光学ビームを受信し、
前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームのパワーレベルが、第２のパワーレベルよりも高く上昇すると、前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームの前記パワーレベルが第１のパワーレベルよりも低く低下するまでの間、前記キャビティから第２の波長を有する第２の光学ビームを放出する、装置。
【請求項２】
前記第１および第２の反射体は、それぞれ、前記第１および第２の光学ビームが前記キャビティの中で前記第１および前記第２の反射体の間を循環するように、前記第１および前記第２の波長を反射する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１および第２の光学ビームの前記キャビティ内における前記循環は、前記キャビティ内の前記半導体物質の中において屈折率の変化をもたらす、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームの前記パワーレベルが前記第２のパワーレベルより高く上昇した場合において、前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームの前記パワーレベルが前記第１のパワーレベルよりも低く低下するまでの間、前記第２の光学ビームのレージングが前記キャビティ内で発生する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の光導波路における前記第２の光学ビームの前記放出は、前記第２の光学ビームの前記キャビティからの前記放出を引き起こすのに十分なパワーレベルを前記キャビティ内で有し、前記第１の波長を有する、前記第１の光学ビームを誘導ラマン散乱することに応じて行われる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記半導体物質はシリコンを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記キャビティはシリコン双安定ラマン・レーザーを規定する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１および第２の反射体は、前記光導波路の中に規定され、前記キャビティを規定するための回折格子を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１および第２の反射体は、前記光導波路上の前記キャビティの両端に設けられ、前記キャビティを規定するコーティングを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
半導体物質の中に配置された光導波路の中の第１および第２の反射体の間に規定された、キャビティの中に、第１の波長の第１の光学ビームを導くことと、
前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームのパワーレベルが第２のパワーレベルよりも高く上昇した場合において、前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームの前記パワーレベルが第１のパワーレベルよりも低く低下するまでの間、前記第１のパワーレベルが前記第２のパワーレベルに満たないものとして、第２の波長の第２の光学ビームを放出することと
を備える方法。
【請求項１１】
前記キャビティ内の前記第１および第２の反射体の間を前記第１および第２の波長を有する前記第１および第２の光学ビームを循環させること、をさらに備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記キャビティ内において第１および第２の光学波長の前記第１および第２の光学ビームを前記循環させることに応じて、前記キャビティ内の光学パワーを変更すること、を更に備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記キャビティ内で前記第１および第２の光学波長の前記第１および第２の光学ビームを前記循環させることに応じて、前記キャビティ内の前記半導体物質の屈折率を変更すること、を更に備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記キャビティ内で前記第１および第２の光学波長の前記第１および第２の光学ビームを前記循環させることに応じて、前記キャビティ内の前記第１および第２の光学ビームを位相シフトさせること、を更に備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記キャビティ内で前記第１および第２の光学ビームを前記位相シフトさせることに応じて、前記キャビティ内の光学パワーを変更すること、を更に備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の光学ビームの誘導ラマン散乱によりもたらされる、前記キャビティにより受信される前記第１の光学ビームの前記第１のパワーレベルに応じて、前記第２の光学ビームは前記キャビティからヒステリシスに放出される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の光学ビームにおける前記第１の波長にエンコードされる信号を再形成して、前記第２の光学ビームにおける前記第２の波長にエンコードされるデジタル信号を生成すること、を更に備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の光学ビームにおける前記第１の波長にエンコードされた信号を、前記第２の光学ビームにおける前記第２の波長にエンコードされたデジタル信号として再生すること、を更に備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の光学ビームにおける前記第１の波長にエンコードされた信号を、前記第２の光学ビームにおける前記第２の波長にエンコードされたデジタル信号に、波長変換すること、を更に備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
そこに信号をエンコードさせた第１の波長の、第１の光学ビームを生成するための、光源と、
半導体物質の中に配置された光導波路と、
前記光導波路の中に配置され、前記光導波路の中のキャビティを規定する第１および第２の反射体と
を備え、
前記キャビティは、第１の波長を有する第１の光学ビームを受信し、
前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームのパワーレベルが、第２のパワーレベルよりも高く上昇すると、前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームの前記パワーレベルが第１のパワーレベルよりも低く低下するまでの間、前記キャビティから第２の波長を有する第２の光学ビームを放出し、
さらに、
前記第２の光学ビームを前記キャビティから受信して前記第２の光学ビームを光学受信部に向けて導くために、光学的に接続された、光学ファイバを備えるシステム。
【請求項２１】
前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームにエンコードされた前記信号の前記パワーレベルが第２のパワーレベルより高く上昇すると、前記キャビティにより受信された前記第１の光学ビームにエンコードされた前記信号の前記パワーレベルが第１のパワーレベルよりも低く低下するまでの間、前記第１のパワーレベルが前記第２のパワーレベルに満たないものとして、前記第２の波長の前記第２の光学ビームを前記キャビティから放出する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第２の光学ビームを受信するために、光学的に接続された、アレイ導波路回折格子を更に備え、前記光導波路から受信された前記第２の光学ビームは、前記アレイ導波路回折格子により受信された複数の光学ビームのうちの１つであって、前記アレイ導波路回折格子は複数の出力を有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記アレイ導波路回折格子の前記複数の入力のうちのそれぞれは、前記アレイ導波路回折格子の前記複数の出力のうちのそれぞれが前記アレイ導波路回折格子の前記複数の入力により受信された様々な波形のうちの１つに対応するように、様々な波形を受信するように光学的に接続されており、前記光学ファイバは、前記アレイ導波路回折格子の複数の出力のうちの１つに光学的に接続されて、前記第２の光学ビームを前記光学受信部に向けて導く、請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の実施例は、光学デバイスに一般的に関連し、更に詳しくは、但しこれに限らないが、光学信号の再生、再形成、および、波長変換に関連する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットデータトラフィックの成長率が音声トラフィックを凌駕し、ファイバ光学通信の需要を押し上げつつあるのに従い、高速かつ効率的な光学ベースの技術の需要が増加している。高密度波長分割多重方式（ＤＷＤＭ）システムにおいて同一のファイバに複数の光学チャネルを転送することは、光ファイバによりもたらされる無類の容量（信号バンド幅）を使用する単純な方法をもたらす。そのシステムにおいて普通に用いられる光学コンポーネントは、波長分割多重方式（ＷＤＭ）の送信部および受信部、回折格子などの光学フィルタ、薄膜フィルタ、ファイバブラッグ光子、アレイ導波路の格子、光学の加算／減少マルチプレクサ、レーザー、および、光学スイッチを含む。光学スイッチは光学ビームを変調するために用いられてもよい。
【０００３】
完全に光学的な信号の再生および波長変換は、将来の光学通信ネットワークにとって期待されている機能である。完全に光学的なスイッチング・ノードは、光学的な信号を低下させることが予想されるので、よりよりシステム・パフォーマンスのためには、信号の再増幅、再生、および再形成（３Ｒ）のデバイスが、役立つだろう。加えて、波長ルーティングを用いた、将来の高速な光学スイッチングの構成にとっては、波長変換もまた役に立つだろう。
【発明の詳細な説明】
【０００４】
双安定シリコン・ラマン・レーザーを用いた、デジタル信号の再生、再形成、および、波形変換のために方法および装置が開示される。以下の記載において数多くの具体的な詳細は、本発明の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、その具体的な詳細は必ずしも本発明を実施するために採用されないことが、当業者にとって明らかであろう。他の場合において、よく知られた材料又は方法は、本発明を曖昧にすることを避けるために詳細には説明されない。
【０００５】
この明細書における「１つの実施例」あるいは「ある実施例」という参照は、その実施例と結び付けて説明される特定の機能、構造、あるいは特徴が、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれるということを意味する。従って、この明細書の様々な場所における「１つの実施例において」または「ある実施例において」というフレーズの出現は、必ずしも全てが同じ実施例を参照するとは限らない。さらに、その特定の機能、構造、又は特徴は１又は２以上の実施例において如何なる適切な方法によって組み合わされてもよい。加えて、ここで提供される図面が、当業者にとっての説明の目的のためであって、図面は必ずしもスケール通りに描かれてないことが理解されよう。
【０００６】
図１は、本発明の教示に従うシリコン・ラマン・レーザー１２７のある実施例を示す。説明されているように、レーザー１２７は、半導体物質１２１の中に配置された光導波路１０１を有する。１つの実施例において、その半導体物質１２１はシリコンを有する。その説明された実施例において、第１および第２の反射体１０３および１０５はその光導波路１０１の中に配置される。その第１および第２の反射体１０３および１０５はその光導波路１０１内においてキャビティ１１９を規定する。１つの実施例において、光導波路１０１は低損失シリコン導波路であって、そして、第１および第２の反射体１０３および１０５はマルチレイヤコーティング、あるいは、第１および第２の波長λＰ及びλＳを反射する、導波路ベースの回折格子である。１つの実施例において、第１および第２の反射体１０３および１０５は、λＰ及びλＳを反射するためのサンプルド回折格子を有する。１つの実施例において、第１および第２の反射体１０３および１０５の反射力は、それぞれＲ１およびＲ２である。
【０００７】
１つの実施例において、光導波路１０１の中に、Ｐ領域１３１およびＮ領域１３３を有するダイオード構造体が配置される。１つの実施例において、そのダイオード構造体は、Ｐ領域１３１においてＰにドープされたシリコン、その半導体物質１２１の中に本来備わっていて利用されるシリコン、そして、Ｎ領域１３３においてＮにドープされたシリコンを伴ったＰＩＮダイオードである。１つの実施例において、光導波路１０１のそのキャビティ１１９は、そのダイオード構造体のその本来備わっているシリコンの領域の内部に実質的に規定されている。１つの実施例においてＰ領域１３１およびＮ領域１３３は、光導波路１０１内で発生する２光子吸収の結果として光導波路１０１において生成される自由キャリアを一掃するための電界を生成するために逆バイアスされるために電圧源に接続されている。本発明の教示に従えば、その自由キャリアを一掃することで、光導波路１０１における光学的損失を減少させることができる。
【０００８】
１つの実施例において、そのキャビティ１１９は、光源１０７から供給される第１の光学ビーム１０９を受信するために光学的に接続されている。１つの実施例において、光学ビーム１０９は第１の波長λＰを有し、そして、ポンプビームとみなされてもよい。議論されていくように、そのキャビティ１１９により受信されるその第１の光学ビーム１０９の光学パワーレベルが第２のパワーレベルより高く上昇した場合に、その第１の光学ビーム１０９のそのパワーレベルが第１のパワーレベルより低く低下するまでの間、第２の波長λＳを有する第２の光学ビーム１１１がそのキャビティ１１９から放出される。更に議論されていくように、本発明の教示に従えば、第２の光学ビーム２２２が、その第１の光学ビーム１０９に応じてキャビティ１１９からヒステリシスに生成されるようにするため、この第１のパワーレベルは、その第２のパワーレベルよりも小さい。１つの実施例において、光学受信部１１５はキャビティ１１９から供給されるその第２の光学ビーム１１１を受信する。１つの実施例において、光学ビーム１１１はキャビティ１１９から光学ファイバ１１３を通って光学受信部１１５に向かうように導かれる。
【０００９】
１つの実施例においては、本発明の教示に従えば、第１の光学ビーム１０９は、自発ラマン散乱を生成するために使用され、そして、選択された周波数のラマン信号を誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）により増幅することについて使用するための、光学ポンプ信号であってよい。特に、ＳＲＳが光導波路１０１の実施例についてのメディア又はシリコン内で発生した場合には、ポンプ信号のエネルギーのうちの幾らかは異なる周波数の光に変換される。周波数におけるこの相違又はシフトはラマン周波数シフトと呼ばれる。説明される実施例において、光学ビーム１０９のパワーレベルが十分な場合、本発明の教示に従えば、波長λＳを有する光学ビーム１１１がキャビティ１１９からの放出される。
【００１０】
波長λＰにおいて励起される物質についての、ＳＲＳゲイン率の値は、式１によって理解され得る。
ｇ＝１６π３ｃ２Ｓ／（ｈωｓ３ｎｓ２（Ｎ０＋１）Γ）  （式１）
ここでＳは自発ラマン拡散係数（ωｓ４に対する割合）であり、ｈはプランクの定数であり、ｎｓはストークの周波数における導波路コアの材料の屈折率であり、ωｓはストーク放出の角周波数であり、Ｎ０はボーズファクタであり、そして、Γは（角周波数を単位とした）ストークラインの最大の半分における全幅の半分である。式１は（Ｓのωｓ４ファクタのため）ゲイン率がストークの角周波数に対し線形に依存することを示す。
【００１１】
ある実施例において、本発明の教示に従えば、光学ビーム１１１のその波長（λｓ）は、光学ビーム１０９の１次ストーク周波数に実質的に等しい周波数に対応する。光導波路１０１の半導体材料１２１をシリコンとしたある実施例において、その波長（λＰ）は、おおよそ１５５０ｎｍである。本発明の教示に従えば、この実施例において、光学ビーム１１１のその波長（λｓ）をおおよそ１６８６ｎｍとするために、そのストーク周波数は光学ビーム１０９のポンプ周波数より１５．６ＴＨｚ小さい。反射体１０３および１０５の間でその波長λｓの光学ビーム１０９を循環させることで、半導体物質１２１、または、レージング・メディアとして機能する光導波路１０１のシリコンを伴ったキャビティ１１９内で、レージングが発生し、光学ビーム１１１の放出を促す。その結果、本発明の教示に従えば、第２の光学ビーム１１１はキャビティ１１９内で再増幅され、そして、第２の光学ビーム１１１の漏洩した部分が、キャビティ１１９から図示のように出力される。このため、光学ビーム１０９は、光導波路１０１内においてキャビティ１１９内のラマン・ゲインを引き起こすポンプビームとしてみなされ、そして、光学ビーム１０９が十分なパワーを有する場合においてはλＳにおける光の再増幅を実現する。本発明の教示に従うと、ある例において、シリコン・ラマン・レーザー１２７における再増幅のゲインは、１より小さくてもよいし、１と等しくてもよいし、又は、１より大きくてもよい。
【００１２】
本発明の教示に従うと、第１および第２の反射体１０３および１０５の反射により、そのキャビティ１１９の中のその循環パワーは第１の光学ビーム１０９の入射パワーとは大きく異なる。もし、そのキャビティ１１９の内部のその光学パワーに応じて、光導波路１０１のそのシリコンに回折率の変化Δｎが生ずるならば、ポンプビームまたは光学ビーム１０９により位相シフトφがもたらされる。その位相シフトφは、そして、そのキャビティ１１９の中のそのパワーを更に変化させる。結果として、本発明の教示に従えば、そのポンプビーム、または、光学ビーム１０９に対し光双安定効果が生じる。
【００１３】
このようにして、そのポンプビーム又は第１の光学ビーム１０９に対する双安定反応が存在する場合には、その結果として光双安定動作がキャビティ１１９において生じ、本発明の実施例に従う双安定シリコン・ラマン・レーザー１２７を生じさせる。その光学双安定は、以下の数式の集合により解析される。
【数１】
2008529057.tif 000003
【００１４】
上記の数式において、Ｐｃはキャビティ内の内部のパワーの実効平均であり、Ｐｉｎｃは光学ビーム１０９の入射ポンプ・パワーであり、αは光導波路１０１内の導波路損失であり、Ｌはキャビティ１１９のキャビティ長であり、ｎ０は低いパワーにおけるシリコン導波路の実効指数であり、そして、Δｎは、シリコンのカー効果（３次の非線形な効果）に関連する、非線形な反射率の変化である。式２から５によれば、キャビティ・パワーＰｃを、入射パワーの関数として得ることができる。
【００１５】
図２は、本発明の実施例に従うキャビティ・パワーおよびポンプ・パワーの間の関係における双安定領域を説明する図である。図２の双安定領域２１７は、本発明の教示に従えば、光双安定を示す入射パワーと対比した、「Ｓ型の」キャビティ・パワーを概念的に示す。これは、本発明の教示に従えば、ポンプ光学ビームの光学パワーに応じた波長λＳのラマン光学ビームのヒステリシス放出をもたらす。
【００１６】
説明のために、本発明の実施例に従う双安定シリコン・ラマン・レーザー３２７の他の実施例が、図３に説明される。その説明された実施例において、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウェハが、シリコン基板３２５を含み、埋め込まれた酸素層３２３およびそのＳＯＩウェハの半導体物質３２１の中に配置されたシリコン光導波路３０１を伴って示されている。説明される実施例において、反射体３０３および３０５は光導波路３０１内に形成された回折格子であり、そしてそれは、光導波路３０１の中で反射体３０３および３０５の間にキャビティ３１９を規定する。１つの実施例において、反射体３０３および３０５はサンプルド回折格子であって、波長λＰおよびλＳを反射する。本発明の教示に従えば、ポンプ光学ビーム３０９はキャビティ３１９に向けて導かれており、そして、ラマン光学ビーム３１１は光学ビーム３０９のパワーに応じてキャビティ３１９からヒステリシスに放出される。
【００１７】
図４に注意を向けると、双安定シリコン・ラマン・レーザーの実施例に従うキャビティ・パワーおよびポンプ・パワーの間の関係における双安定領域の更なる詳細を示す図が説明される。その説明される具体例において、キャビティ内部のその光学パワーは入射パワーの働きとして示される。その説明される例において、キャビティをＲ１＝２４％およびＲ２＝９０％として規定する反射体について、反射力Ｒ１およびＲ２を伴う長さが４．８ｃｍの導波路が利用される。その説明される実施例において、非線形の屈折率係数であるΔｎ＝１０−５／ワットが示される。観察され得るように、その説明される例において略４２０ｍＷから略４６０ｍＷまでの間の入射ポンプ・パワーの双安定領域４１７が存在する。このように、この双安定領域４１７において、シリコン・ラマン・レーザーによってもたらされる双安定レージングの特徴が観察されると共に、図５の双安定領域５１７に示すように、ラマン・レーザーの出力はキャビティ・パワーに直接関連する。このため、本発明の教示に従えば、ラマン・レーザーのレージングは、そのポンプ光学ビームのその入射パワーにヒステリシスに反応する。キャビティをより高く規定する反射体の反射力の実施例において、低いポンプ・パワーにおいて双安定がさらに発生することができ、そして、本発明の教示に従えば、その結果、キャビティ・パワーの拡大をより大きくし、そして、その光導波路の大きさをより小さくすることができる。本発明の教示に従えば、その説明された実施例についての、その大きさ、パワーの値、および、大きさなどは、説明の目的のために存在し、そして、他の大きさ、パワーの値、大きさなどもさらに採用され得ることが、もちろん理解されるであろう。
【００１８】
さて、いま図６および７に注意を向けると、光学ビームの再増幅、再生、再形成および／または波長変換が本発明の教示に従って説明される。説明のために、図６は、入射光学ビームを再形成する双安定シリコン・ラマン・レーザーの１つの実施例を説明するブロック図であり、図７は、本発明の教示に従って、入射光学ビームの光学パワーに対する、光学ビームの双安定レージングの関係を説明する図である。図６に示すように、キャビティ６１９を規定する反射体６０３および６０５を含む光導波路が説明される。反射体６０３および６０５はＲ１およびＲ２の反射力を有し、そして、波長λＳおよびλＰを反射する。波長λＰを有するポンプ光学ビーム６０９は、入射し、あるいは、キャビティ６１９に導かれ、そして、本発明の教示に従えば、波長λＳを有するラマン光学ビーム６１１は、光学ビーム６０９のパワーに応じてキャビティ６１９からヒステリシスに放出される。
【００１９】
説明された実施例に示すように、信号がその光学ビーム６０９の中のパルスにエンコードされ、そして、光学ビーム６０９の光学パワーの値を少なくともＰＢおよびＰＰのレンジの間で変化させる。図６において観察され得るように、光学ビーム６０９におけるその信号は減衰して、その信号の起ち上がりおよび起ち下がりのエッジが必ずしもはっきりと定義されなくなる。その説明される実施例において、光学ビーム６０９のその入射信号はピークパワーＰＰおよびバックグラウンドパワーＰＢを伴うパルスを含む。図７に示すように、キャビティ６１９内で発生する双安定レージング７１７は、入射光学ビーム６０９のパワーがパルスピークにおいてＰＰに上昇する場合にレージングが発生するように、選択される。入射光学ビーム６０９のパワーがＰＢに低下した場合にそのパルスピークＰＰから離れてレージングは発生しない。このため、本発明の教示に従えば、波長λＳを有する光学ビーム６１１のレーザー出力パルスの形状は、双安定レージング領域７１７の双安定レーザーのヒステリシス形状により決定される。
【００２０】
本発明の教示に従えば、１つの実施例において、光学ビーム６１１のレージング出力は閾値を超えて急激に増加するので、レーザー・パルス光学ビーム６１１にエンコードされたそのデジタル信号は入射光学ビーム６０９にエンコードされた信号と比較して高い消滅率を有する。加えて、本発明の教示に従えば、双安定シリコン・ラマン・レーザー６２７を用いた信号再生および再形成が更に発生する。そのうえ、レーザーの波長λＳは、シリコンのラマン散乱におけるストークシフトに起因して、１つの実施例において１５．６ＴＨｚシフトされる。このように、その入射ポンプ信号は、本発明の教示に従えば、新しい波長に変換される。
【００２１】
図８は、双安定シリコン・ラマン・レーザーの実施例を含む光学スイッチ構成、および、アレイ導波路回折格子の構造の１つの実施例を説明するブロック図である。特に、図８は、双安定シリコン・ラマン・レーザー（ＢＳＲＬ）８２７およびＮ×Ｎのアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）８２９に基づく波長変換器を用いた光学スイッチング構成の構造を概念的に示す。説明された実施例において、複数のＢＳＲＬ８２７は、例えばレーザー１２７、３２７または６２７のような、既に説明した１またはそれより多いレーザーと実質的に類似する。説明された実施例において、ＡＷＧ８２９は複数のＢＳＲＬ８２７の出力に接続されており、そして、波長デマルチプレクサとして使用される。本発明の教示に従えば、ＡＷＧ８２９の波長ルーティングを波長変換と組み合わせることで、入ってくる信号８０９を出てゆく信号８１１と光学的に切り替えることを実現できる。
【００２２】
説明のために、入ってくる信号８０９は複数のＢＳＲＬ８２７の各々によって受信される。入ってくる信号８０９のそれぞれは、異なる波長λ１，λ２，…，λＮを有する。１つの実施例において、複数のＢＳＲＬ８２７は、図８に示したＡＷＧ８２９の対応する入力において受信されたそれぞれの入射信号を波長変換するのみならず、再形成、再生および／または再増幅する。その説明された実施例において、ＡＷＧ８２９は、出てゆく信号８１１のそれぞれがＡＷＧ８２９のＮ出力のうちの対応する１つにおける出力であるようにする、Ｎ×Ｎの波長デマルチプレクサとしての役割を果たす。このため、本発明の教示に従えば、光学スイッチ構造は複数のＢＳＲＬ８２７によって実現される。
【００２３】
本発明について上述のように説明された実施例は、その要約部分で述べたことも含めて、開示された正確な文書に対して網羅的であること、あるいは、それに限定されることを意図したものではない。本発明の詳細な実施例および本発明のための具体例は、説明の目的のためにここで述べられている一方で、様々な均等の変更が可能であることを、当業者であれば認識するであろう。実際、本発明の教示に従えば、その具体的な波長、大きさ、材料、時間、電圧、電力領域の値など、は、説明の目的のために提供され、そして、他の実施例においては他の値が更に採用され得ることが理解される。
【００２４】
上述の詳細な説明の観点から、本発明の実施例にはこれらの変更を加えることができる。後述の請求項で用いられる用語は、その発明を明細書および特許請求の範囲に開示された特定の実施例に限定するように解釈されるべきではない。むしろ、その範囲は後述の請求項によって完全に決定され、そしてそれは、請求項解釈についての確立された主義に従って解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
限定的でなく、かつ、網羅的でない、本発明の実施例は、以下の図面を参照して説明される。そして、他に特定されない限り、様々な観点において似通った参照番号は似通った部分を参照する。
【図１】図１は、本発明の教示に従った、双安定シリコン・ラマン・レーザーの１つの実施例を有するシステムの１つの実施例を説明するブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施例に従うキャビティ・パワーおよびポンプ・パワーの間の関係における双安定領域を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の教示に従った、シリコン・オン・インシュレータ・ウェハ上における回折格子を伴った双安定シリコン・ラマン・レーザーの１つの実施例を説明するブロック図である。
【図４】図４は、本発明の教示に従った、双安定シリコン・ラマン・レーザーのある実施例における、キャビティ・パワーおよびポンプ・パワーの間の関係における双安定領域の他の実施例を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の教示に従った、双安定シリコン・ラマン・レーザーの実施例におけるその双安定レージングのそのヒステリシスの関係を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の教示に従った、入射した光学ビームを再形成する双安定シリコン・ラマン・レーザーの１つの実施例を説明するブロック図である。
【図７】図７は、本発明の教示に従った、入射した光学ビームのその光学パワーに対する、光学ビームのその双安定レージングの関係を説明する図である。
【図８】図８は、双安定シリコン・ラマン・レーザーの実施例を含む光学スイッチ構成、および、アレイ導波路回折格子の構造の１つの実施例を説明するブロック図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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