(57)【要約】【課題】多数の光電子集積回路装置の間でそれぞれ光信号を伝送する場合であっても、信号の遅延を防止しつつ、小型化を実現しうる光電子集積回路装置を提供する。【解決手段】基板１０上の第１の入出力ポート３６ａの入力ポート１２ａに設けられ、入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端２４ａ〜２４ｄのいずれかから光信号を出力する光スイッチ１８と、光スイッチの複数の出力端のうちの一の出力端２４ａに光学的に接続され、光スイッチの一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を基板上に実装される半導体素子３０に入力する光／電気変換素子２６ａと、光スイッチの複数の出力端のうちの他の出力端２４ｄに光学的に接続され、光スイッチの他の出力端から出力される光信号を、基板上の第２の入出力ポート３６ｂの出力ポート３２ｂから出力する光導波路５０とを有している。【選択図】  図１
2005244560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと、
前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と、
前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路と
を有することを特徴とする光電子集積回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の光電子集積回路装置において、
前記半導体素子から出力される電気信号を光信号に変換し、変換された前記光信号を前記第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力する電気／光変換素子を更に有する
ことを特徴とする光電子集積回路装置。
【請求項３】
請求項２記載の光電子集積回路装置において、
前記第１の入出力ポートの前記入力ポートから入力される光信号が前記光／電気変換素子により電気信号に変換され、変換された前記電気信号が前記半導体素子を介して前記電気／光変換素子に入力され、前記電気信号が前記電気／光変換素子により光信号に変換され、変換された前記光信号が前第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力される
ことを特徴とする光電子集積回路装置。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の光電子集積回路装置において、
前記光信号の前記光路を切り換えるように前記光スイッチを制御する制御部を更に有する
ことを特徴とする光電子集積回路装置。
【請求項５】
請求項４記載の光電子集積回路装置において、
前記制御部は、前記第１の入出力ポートの前記入力ポートへの光信号の入力を許可するか否かを判断し、前記光信号の入力を許可するか否かを示す電気信号を前記第１の入出力ポートから出力する
ことを特徴とする光電子集積回路装置。
【請求項６】
請求項４記載の光電子集積回路装置において、
前記制御部は、前記第１の入出力ポートの前記入力ポートに入力される光信号の優先度に基づいて、前記光信号の前記光路を切り換える
ことを特徴とする光電子集積回路装置。
【請求項７】
基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路と；前記半導体素子から出力される電気信号を光信号に変換し、変換された前記光信号を前記第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力する電気／光変換素子と；前記第１の入出力ポートの前記入力ポートへの光信号の入力を許可するか否かを判断し、前記光信号の入力を許可するか否かを示す電気信号を前記第１の入出力ポートから出力し、前記光信号の前記光路を切り換えるように前記光スイッチを制御する制御部とを有する複数の光電子集積回路装置がマトリクス状に配列されており、
前記複数の前記光電子集積回路装置のうちの一の光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの他の光電子集積回路装置の前記入力ポートとが光導波路により光学的に接続されており、
前記一の光電子集積回路装置の前記制御部と前記他の光電子集積回路装置の前記制御部とが電気配線により電気的に接続されている
ことを特徴とする光電子集積回路システム。
【請求項８】
基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路と；前記半導体素子から出力される電気信号を光信号に変換し、変換された前記光信号を前記第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力する電気／光変換素子と；前記第１の入出力ポートの前記入力ポートへの光信号の入力を許可するか否かを判断し、前記光信号の入力を許可するか否かを示す電気信号を前記第１の入出力ポートから出力し、前記光信号の前記光路を切り換えるように前記光スイッチを制御する制御部とを有する複数の光電子集積回路装置がマトリクス状に配列されており、前記複数の前記光電子集積回路装置のうちの第１の前記光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの第２の前記光電子集積回路装置の前記入力ポートとが光導波路により光学的に接続されており、前記第２の光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの第３の前記光電子集積回路装置の前記入出力ポートとが光導波路により光学的に接続されており、前記第１の光電子集積回路装置の前記制御部と前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部とが電気配線により電気的に接続されており、前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部と前記第３の光電子集積回路装置の前記制御部とが電気配線により電気的に接続されている光電子集積回路システムを用いた伝送方法であって、
前記第１の光電子集積回路装置が前記第２の光電子集積回路装置に対して、前記第２の光電子集積回路装置の前記入力ポートへの光信号の入力の許可を要求する第１のステップと、
前記第２の光電子集積回路装置が前記第３の光電子集積回路装置に対して、前記第３の光電子集積回路装置の前記入力ポートへの光信号の入力の許可を要求する第２のステップと、
光信号の入力を許可することを示す電気信号を前記第３の光電子集積回路装置の前記制御部が前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部に対して出力する第３のステップと、
前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部が、前記入力ポートに入力される光信号が前記出力ポートから出力されるように前記光スイッチを制御するとともに、前記入力ポートへの光信号の入力を許可することを示す電気信号を前記第１の光電子集積回路装置の前記制御部に対して出力する第４のステップと、
前記第１の光電子集積回路装置の前記出力ポートから出力される前記光信号が、前記第２の光電子集積回路装置の前記入力ポートと前記出力ポートとを経由して、前記第３の光電子集積回路装置の前記入力ポートに入力される第５のステップと
を有することを特徴とする伝送方法。
【請求項９】
請求項８記載の伝送方法において、
前記第５のステップにおいて前記第１の光電子集積回路装置から出力される前記光信号には、前記光信号の末尾を示すデータが含まれており、
前記第３の光電子集積回路装置が前記末尾を示すデータを受信した後に、前記第３の光電子集積回路装置の制御部が、前記光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を、前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部に対して出力する第６のステップと、
前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部が、前記光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を前記第１の光電子集積回路装置の前記制御部に対して出力する第７のステップと
を有することを特徴とする伝送方法。
【請求項１０】
基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路と；前記半導体素子から出力される電気信号を光信号に変換し、変換された前記光信号を前記第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力する電気／光変換素子と；前記光信号の前記光路を切り換えるように前記光スイッチを制御する制御部とを有する複数の光電子集積回路装置がマトリクス状に配列されており、前記複数の前記光電子集積回路装置のうちの一の前記光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの他の前記光電子集積回路装置の前記入力ポートとが光導波路により光学的に接続されている光電子集積回路システムを用いた伝送方法であって、
前記制御部は、前記入力ポートに入力される光信号の優先度に基づいて、前記光信号の前記光路を切り換える
ことを特徴とする光電子集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電子集積回路装置、光電子集積回路システム、及び、その光電子集積回路システムを用いた伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、基板上に光学素子と電子デバイスとが集積された光電子集積回路装置が提案されている。提案されている光電子集積回路装置では、電気信号を光信号に変換するための素子としては、例えばレーザダイオード等が用いられ、光信号を電気信号に変換するための素子としては、例えばフォトダイオード等が用いられる。光学素子同士は、光ファイバ等により接続され、電子デバイス同士は電気配線により接続される。
【０００３】
このような光電子集積回路装置では、光学素子と電子デバイスとが同一基板上に実装されているため、全体としての小型化、集積化を実現することが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−１１４５８１号公報（第６〜８頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−１８８４１８号公報（第４〜５頁、図１）
【特許文献３】特開平７−１８３５７０号公報（第２〜３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような提案されている光電子集積回路装置を例えばＮ（Ｎは２以上の自然数）個配置し、これらの光電子集積回路装置の間で光信号を相互に伝送させようとした場合、Ｎ×（Ｎ−１）／２本の光配線が必要となる。また、各々の光電子集積回路装置にレーザダイオードやフォトダイオードを（Ｎ−１）個ずつ設けることが必要となる。従って、多数の光電子集積回路装置の間で光信号の伝送を可能とするようなシステムを構築するのは容易ではなく、たとえそのようなシステムを構築できたとしても、大がかりなものとならざるを得なかった。ここで、ある光電子集積回路装置Ａから他の光電子集積回路装置Ｂに光信号を伝送する際に、更に他の光電子集積回路装置Ｃ等を経由して光信号を伝送することも考えられる。しかし、更に他の光電子集積回路装置Ｃ等を経由する際には、光信号が電気信号に変換され、変換された電気信号が更に光信号に変換される。このため、経由する光電子集積回路装置の数が多い場合には、信号の遅延が極めて大きくなってしまうこととなる。
【０００５】
本発明の目的は、多数の光電子集積回路装置の間でそれぞれ光信号を伝送する場合であっても、信号の遅延を防止しつつ、小型化を実現しうる光電子集積回路装置、その光電子集積回路装置を用いた光電子集積回路システム、及び、その光電子集積回路システムを用いた伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと、前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と、前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路とを有することを特徴とする光電子集積回路装置により達成される。
【０００７】
また、上記目的は、基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路と；前記半導体素子から出力される電気信号を光信号に変換し、変換された前記光信号を前記第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力する電気／光変換素子と；前記第１の入出力ポートの前記入力ポートへの光信号の入力を許可するか否かを判断し、前記光信号の入力を許可するか否かを示す電気信号を前記第１の入出力ポートから出力し、前記光信号の前記光路を切り換えるように前記光スイッチを制御する制御部とを有する複数の光電子集積回路装置がマトリクス状に配列されており、
前記複数の前記光電子集積回路装置のうちの一の光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの他の光電子集積回路装置の前記入力ポートとが光導波路により光学的に接続されており、前記一の光電子集積回路装置の前記制御部と前記他の光電子集積回路装置の前記制御部とが電気配線により電気的に接続されていることを特徴とする光電子集積回路システムにより達成される。
【０００８】
また、上記目的は、基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路と；前記半導体素子から出力される電気信号を光信号に変換し、変換された前記光信号を前記第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力する電気／光変換素子と；前記第１の入出力ポートの前記入力ポートへの光信号の入力を許可するか否かを判断し、前記光信号の入力を許可するか否かを示す電気信号を前記第１の入出力ポートから出力し、前記光信号の前記光路を切り換えるように前記光スイッチを制御する制御部とを有する複数の光電子集積回路装置がマトリクス状に配列されており、前記複数の前記光電子集積回路装置のうちの第１の前記光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの第２の前記光電子集積回路装置の前記入力ポートとが光導波路により光学的に接続されており、前記第２の光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの第３の前記光電子集積回路装置の前記入出力ポートとが光導波路により光学的に接続されており、前記第１の光電子集積回路装置の前記制御部と前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部とが電気配線により電気的に接続されており、前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部と前記第３の光電子集積回路装置の前記制御部とが電気配線により電気的に接続されている光電子集積回路システムを用いた伝送方法であって、前記第１の光電子集積回路装置が前記第２の光電子集積回路装置に対して、前記第２の光電子集積回路装置の前記入力ポートへの光信号の入力の許可を要求する第１のステップと、前記第２の光電子集積回路装置が前記第３の光電子集積回路装置に対して、前記第３の光電子集積回路装置の前記入力ポートへの光信号の入力の許可を要求する第２のステップと、光信号の入力を許可することを示す電気信号を前記第３の光電子集積回路装置の前記制御部が前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部に対して出力する第３のステップと、前記第２の光電子集積回路装置の前記制御部が、前記入力ポートに入力される光信号が前記出力ポートから出力されるように前記光スイッチを制御するとともに、前記入力ポートへの光信号の入力を許可することを示す電気信号を前記第１の光電子集積回路装置の前記制御部に対して出力する第４のステップと、前記第１の光電子集積回路装置の前記出力ポートから出力される前記光信号が、前記第２の光電子集積回路装置の前記入力ポートと前記出力ポートとを経由して、前記第３の光電子集積回路装置の前記入力ポートに入力される第５のステップとを有することを特徴とする伝送方法により達成される。
【０００９】
また、上記目的は、基板上の第１の入出力ポートの入力ポートに設けられ、前記入力ポートから入力される光信号の光路を切り換え、複数の出力端のいずれかから前記光信号を出力する光スイッチと；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの一の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記一の出力端から出力される光信号を電気信号に変換し、変換された前記電気信号を前記基板上に実装される半導体素子に入力する光／電気変換素子と；前記光スイッチの前記複数の出力端のうちの他の出力端に光学的に接続され、前記光スイッチの前記他の出力端から出力される光信号を、前記基板上の第２の入出力ポートの出力ポートから出力する光導波路と；前記半導体素子から出力される電気信号を光信号に変換し、変換された前記光信号を前記第２の入出力ポートの前記出力ポートから出力する電気／光変換素子と；前記光信号の前記光路を切り換えるように前記光スイッチを制御する制御部とを有する複数の光電子集積回路装置がマトリクス状に配列されており、前記複数の前記光電子集積回路装置のうちの一の前記光電子集積回路装置の前記出力ポートと前記複数の光電子集積回路装置のうちの他の前記光電子集積回路装置の前記入力ポートとが光導波路により光学的に接続されている光電子集積回路システムを用いた伝送方法であって、前記制御部は、前記入力ポートに入力される光信号の優先度に基づいて、前記光信号の前記光路を切り換えることを特徴とする光電子集積回路装置により達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、入力された光信号が当該光電子集積回路装置により処理すべき光信号である場合には、入力された光信号を電気信号に変換して半導体チップ等に入力することができ、入力された光信号が他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合には、光スイッチの切り換えることにより、入力された光信号をそのまま他の光電子集積回路装置に伝送することができる。このため、本発明によれば、多数の光導波路、電気／光変換素子、光／電気変換素子を設けることなく、小型の光電子集積回路システムを構築することが可能となる。しかも、他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合には、光電子集積回路装置により光信号から電気信号への変換や電気信号から光信号への変換が行われないため、伝送速度が遅くなるのを防止することができる。従って、本発明によれば、多数の光電子集積回路装置の間でそれぞれ光信号を伝送する場合であっても、信号の遅延を防止しつつ、小型の光電子集積回路システムを提供することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、多くの光電子集積回路装置を経由して光信号を伝送する場合には、伝送の途中で経由する光電子集積回路装置において、光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を光信号に変換して出力するため、減衰した光信号を増幅させることができる。従って、多くの光電子集積回路装置を経由する大規模な光電子集積回路システムを提供することも可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合に、光電子集積回路装置は光信号から電気信号への変換や電気信号から光信号への変換を行う必要がないため、光電子集積回路装置における処理の負荷を低減することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合には、光電子集積回路装置により光信号から電気信号への変換や電気信号から光信号への変換が行われないため、省電力化を実現することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［一実施形態］
本発明の一実施形態による光電子集積回路装置、光電子集積回路システム及び伝送方法を図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本実施形態による光電子集積回路装置を示す平面図である。図２は、本実施形態による光電子集積回路装置を示す断面図である。図３は、本実施形態による光電子集積回路装置の一部を示す回路図である。
【００１５】
（光電子集積回路装置）
図に示すように、基板１０上の各々の入力ポート１２ａ〜１２ｄには、光導波路１４が設けられている。基板１０としては、例えばシリコン基板、セラミック基板、樹脂基板（プリント基板）等が用いられている。光導波路１４は、外部からの光信号を入力するためのものである。
【００１６】
各々の光導波路１４には、光信号入力部１６ａ〜１６ｄが接続されている。光信号入力部１６ａ〜１６ｄは、複数の光スイッチ１８ａ〜１８ｃを組み合わせることにより構成されている。各々の光スイッチ１８は、１つの入力端子から入力される光信号を２つの出力端子のいずれかから出力するものである。光入力部１６ａ〜１６ｄは、光スイッチ１８を２段にカスケード接続することにより構成されている。１段目の光スイッチの出力端子１８ａと２段目の光スイッチ１８ｂ、１８ｃの入力端子とは、光導波路２０により光学的に接続されている。１段目の光スイッチ１８ａの入力端子に入力される光信号は、１段目の光スイッチ１８ａの２つの出力端子のいずれかから出力され、２つ設けられた２段目の光スイッチ１８ｂ、１８ｃのうちのいずれかの入力端子に入力される。２段目の光スイッチの入力端子１８ｂ、１８ｃに入力される光信号は、２段目の光スイッチ１８ｂ、１８ｃの２つの出力端子のいずれかから出力される。２段目の光スイッチ１８ｂ、１８ｃは２つ設けられているため、２段目のスイッチ１８ｂ、１８ｃの出力端子の数は合計で４つである。従って、光信号入力部１６ａの１つの入力端子（入力端）２２に入力される光信号は、光信号入力部の４つの出力端子（出力端）２４ａ〜２４ｄのいずれかから出力される。
【００１７】
各々の光信号入力部１２ａ〜１２ｄに対して、光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄが設けられている。光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄは、光信号入力部１６ａ〜１６ｄの出力端子２４ａに、光導波路２８を介して接続されている。光信号入力部１６ａ〜１６ｄの出力端子２４ａから出力される光信号は、光導波路２８を介して光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄに入力され、光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄにより電気信号に変換される。
【００１８】
基板１０上には、半導体チップ（半導体素子）３０が実装されている（図２参照）。半導体チップ３０は、例えば半田バンプ３１を用いて基板上に形成された電極（図示せず）に接続されている。半導体チップ３０には、ＣＰＵやメモリ等が設けられている。光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄの出力端子（図示せず）は、電気配線（図示せず）等により半導体チップ３０の入力端子（図示せず）に電気的に接続されている。なお、光／電気変換素子２６ａの出力端子と半導体チップ３０の出力端子とを、半田バンプ等により接続するようにしてもよい。光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄに入力される光信号は、光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄにより電気信号に変換されて、半導体チップ３０に入力される。また、光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄに入力される光信号を、光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄにより電気信号に変換して、基板１０上に設けられた他の半導体素子（図示せず）等に更に入力するようにしてもよい。
【００１９】
基板１０上の各々の出力ポート３２ａ〜３２ｄには、光導波路３４が形成されている。光導波路３４は、光信号を外部に出力するためのものである。入力ポート１２ａ〜１２ｄと出力ポート３２ａ〜３２ｄとにより入出力ポート３６ａ〜３６ｄが構成されている。
【００２０】
光導波路３４には、光出力部３８ａ〜３８ｄが接続されている。光出力部３８ａ〜３８ｄは、複数の光スイッチ４０ａ〜４０ｃを組み合わせることにより構成されている。各々の光スイッチ４０ａ〜４０ｃは、２つの入力端子のいずれかから入力される光信号を１つの出力端子から出力するものである。光出力部３８ａ〜３８ｄは、光スイッチ４０ａ〜４０ｃを２段にカスケード接続することにより構成されている。１段目の光スイッチ４０ａ、４０ｂの出力端子と２段目の光スイッチ４０ｃの入力端子とは、光導波路４２により光学的に接続されている。１段目の光スイッチ４０ａの２つの入力端子のいずれかから入力される光信号は、１段目の光スイッチ４０ａの出力端子から出力され、２段目の光スイッチ４０ｃの２つの入力端子の一方に入力される。１段目の光スイッチ４０ｂの２つの入力端子のいずれかから入力される光信号は、１段目の光スイッチ４０ｂの出力端子から出力され、２段目の光スイッチ４０ｃの２つの入力端子の他方に入力される。２段目の光スイッチ４０ｃの２つの入力端子のいずれかから入力される光信号は、２段目の光スイッチ４０ｃの１つの出力端子から出力される。１段目の光スイッチ４０ａ、４０ｂは２つ設けられているため、１段目の光スイッチ４０ａ、４０ｂの入力端子の数は合計で４つである。従って、各々の光信号出力部３８ａ〜３８ｄの４つの入力端子（入力端）４４ａ〜４４ｄのいずれかから入力される光信号は、光信号出力部３８ａ〜３８ｄの１つの出力端子（出力端）４５から出力される。
【００２１】
各々の光信号出力部３８ａ〜３８ｄに対して、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄが設けられている。電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄは、光信号出力部３８ａ〜３８ｄの入力端子４４ａに、光導波路４８を介して接続されている。電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄは、電気配線（図示せず）等により、半導体チップ３０に電気的に接続される。半導体チップ３０から出力される電気信号は、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄにより光信号に変換され、光導波路４８を介して光信号出力部３８ａの入力端子４４ａに入力される。また、基板上に設けられる他の半導体素子（図示せず）から出力される電気信号を、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄに更に入力するようにしてもよい。
【００２２】
光信号入力部１６の出力端子２４ｂ〜２４ｄと他の入出力ポート３６の光信号出力部３８の入力端子４４ｂ〜４４ｄとは、それぞれ光導波路５０により光学的に接続されている。
【００２３】
即ち、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｄは、光導波路５０を介して、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂの入力端子４４ｄに光学的に接続されている。このため、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｄから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂの入力端子４４ｄに入力される。
【００２４】
また、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｃは、光導波路５０を介して、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの入力端子４４ｃに光学的に接続されている。このため、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｃから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの入力端子４４ｃに入力される。
【００２５】
また、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｂは、光導波路５０を介して、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの入力端子４４ｂに光学的に接続されている。このため、第１の入出力ポート３６ｃの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｂから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの入力端子４４ｂに入力される。
【００２６】
また、第２の入出力ポート３６ｂの光信号入力部１６ｂの出力端子２４ｄは、光導波路５０を介して、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの入力端子４４ｄに光学的に接続されている。このため、第２の入出力ポート３６ｂの光信号入力部１６ｂの出力端子２４ｄから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの入力端子４４ｄに入力される。
【００２７】
また、第２の入出力ポート３６ｂの光信号入力部１６ｂの出力端子２４ｃは、光導波路５０を介して、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの入力端子４４ｃに光学的に接続されている。このため、第２の入出力ポート３６ｂの光信号入力部１６ｂの出力端子２４ｃから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの入力端子４４ｃに入力される。
【００２８】
また、第２の入出力ポート３６ｂの光信号入力部１６ｂの出力端子２４ｂは、光導波路５０を介して、第１の入出力ポート３６ａの光信号出力部３８ａの入力端子４４ｂに光学的に接続されている。このため、第２の入出力ポート３６ｂの光信号入力部１６ｂの出力端子２４ｂから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第１の入出力ポート３６ａの光信号出力部３８ａの入力端子４４ｂに入力される。
【００２９】
また、第３の入出力ポート３６ｃの光信号入力部１６ｃの出力端子２４ｄは、光導波路５０を介して、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの入力端子４４ｄに光学的に接続されている。このため、第３の入出力ポート３６ｃの光信号入力部３８ｃの出力端子２４ｄから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの入力端子４４ｄに入力される。
【００３０】
また、第３の入出力ポート３６ｃの光信号入力部１６ｃの出力端子２４ｃは、光導波路５０を介して、第１の入出力ポート３６ａの光信号出力部３８ａの入力端子４４ｃに光学的に接続されている。このため、第３の入出力ポート３６ｃの光信号入力部１６ｃの出力端子２４ｃから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第１の入出力ポート３６ａの光信号出力部３８ａの入力端子４４ｃに入力される。
【００３１】
また、第３の入出力ポート３６ｃの光信号入力部１６ｃの出力端子２４ｂは、光導波路５０を介して、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂの入力端子４４ｂに光学的に接続されている。このため、第３の入出力ポート３６ｃの光信号入力部１６ｃの出力端子２４ｂから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂの入力端子４４ｂに入力される。
【００３２】
また、第４の入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄの出力端子２４ｄは、光導波路５０を介して、第１の入出力ポート３８ａの光信号出力部１６ａの入力端子４４ｄに光学的に接続されている。このため、第４の入出力ポート３８ｄの光信号入力部１６ｄの出力端子２４ｄから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第１の入出力ポート３６ａの光信号出力部３８ａの入力端子４４ｄに入力される。
【００３３】
また、第４の入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄの出力端子２４ｃは、光導波路５０を介して、第２の入出力ポート３８ｂの光信号出力部３８ｂの入力端子４４ｃに光学的に接続されている。このため、第４の入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄの出力端子２４ｃから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第２の入出力ポート３８ｂの光信号出力部３８ｂの入力端子４４ｃに入力される。
【００３４】
また、第４の入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄの出力端子２４ｂは、光導波路５０を介して、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの入力端子４４ｂに光学的に接続されている。このため、第４の入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄの出力端子２４ｂから出力される光信号は、光導波路５０を介して、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの入力端子４４ｂに入力される。
【００３５】
基板１０上には、本実施形態による光電子集積回路装置の全体を制御する制御部５２（図３参照）が設けられている。制御部５２は、半導体チップ３０内に設けられていてもよいし、半導体チップ３０と別個に基板１０上に実装されていてもよい。
【００３６】
各々の入出力ポート３６ａ〜３６ｄには、電気信号を外部に出力するための電気信号出力部５４ａ〜５４ｄが設けられている。電気信号出力部５４から出力される電気信号は、電気配線５８（図４参照）を介して、他の光電子集積回路装置の入出力ポート３６の電気信号入力部５６に入力される。
【００３７】
また、各々の入出力ポート３６ａ〜３６ｄには、外部からの電気信号が入力される電気信号入力部５６ａ〜５６ｄが設けられている。また、電気信号入力部５６ａ〜５６ｄには、電気配線６０（図４参照）を介して、他の光電子集積回路装置の電気信号出力部５４から出力される電気信号が入力される。
【００３８】
電気信号出力部５４ａ〜５４ｄから出力される電気信号は、他の光電子集積回路装置からの要求等に対して応答等を行うために用いられる。例えば、他の光電子集積回路装置から光信号の入力の許可を要求する光信号が送られてきた場合、光信号の入力を許可するか否かを電気信号を用いて他の光電子集積回路装置に応答する。また、光信号の受信が完了したことを他の光電子集積回路装置に対して伝達する場合にも、電気信号を用いることができる。このように他の光電子集積回路装置に対して応答等を行う際に光信号を用いずに電気信号を用いるのは、電気信号を光信号に変換することを要することなく、他の光電子集積回路装置に対して応答するためである。即ち、他の光電子集積回路装置からの要求に対する判断は、光電子集積回路装置に設けられた制御部５２により行われる。制御部５２は、電気的に動作するものであるため、制御部５２が判断した結果は電気信号により制御部５２から出力される。他の光電子集積回路装置に対して光信号を用いて応答する場合には、電気信号を光信号に変換しなければならず、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄを用いなければならない。そうすると、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄにおける処理の負荷が増大するとともに、消費電力の増大をも招く。一方、制御部５２による判断結果を電気信号により他の光電子集積回路装置に出力する場合には、電気信号を光信号に変換することを要しない。このため、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄによる処理の負荷が増大するのを防止することができ、また、低消費電力化にも寄与しうる。そこで、電気信号を用いて他の光電子集積回路装置に応答するようにしている。また、他の光電子集積回路装置からの要求等に対する応答等は情報量が少ないため、電気信号を用いた場合であっても特段の問題は生じない。
【００３９】
電気信号出力部５４ａ〜５４ｄ及び電気信号入力部５６ａ〜５６ｄにおいて入出力される電気信号は、例えば３ビット形式とする。光信号の入力を許可することを示す信号は、例えば「１００」とする。光信号の受信が完了したことを示す信号は、例えば「１０１」とする。光信号の入力を許可しない、即ち光信号の入力を禁止することを示す信号は、例えば「１１１」とする。エラーを検出したことを示す信号は、例えば「１１０」とする。電気信号が３ビット形式である場合には、電気信号出力部５４と他の光電子集積回路装置の電気信号入力部５６とを接続する電気配線５８（図４参照）の本数を、例えば３本ずつとすればよい。また、電気信号入力部５６と他の光電子集積回路装置の光信号出力部５４とを接続する電気配線６０（図４参照）の本数を、例えば３本とすればよい。
【００４０】
また、電気信号はシリアル伝送により伝送するようにしてもよい。例えば、先頭の１ビットをスタートビットとすることにより、非同期での伝送を行うようにしてもよい。シリアル伝送を行う場合には、電気信号出力部５４と他の光電子集積回路装置の電気信号入力部５６とを接続する電気配線５８（図４参照）の本数を、例えば１本ずつとすればよい。また、電気信号入力部５６と他の光電子集積回路装置の電気信号出力部５４とを接続する電気配線６０（図４参照）の本数を、例えば１本ずつとすればよい。
【００４１】
制御部５２は、光信号の入力を許可するか否かを、例えば、光信号入力部１６ａ〜１６ｄの光スイッチ１８ａ〜１８ｃの状態、光信号出力部３８ａの光スイッチ４０ａ〜４０ｃの状態、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄの動作状態等に基づいて判断する。
【００４２】
また、制御部５２は、例えば光信号の優先度に基づいて、光信号入力部１６ａ〜１６ｄの光スイッチ１８ａ〜１８ｃや光信号出力部３８ａ〜３８ｄの光スイッチ４０ａ〜４０ｃ等を制御する。光信号より成るデータのヘッダ部には、優先度を示すデータが含まれている。例えば、入力が要求されている光信号の優先度と、半導体チップ３０や制御部５２等により処理されているデータの優先度とを比較し、入力が要求されている光信号の優先度が半導体チップ３０等により処理されているデータの優先度より所定値以上高い場合には、光信号を光／電気変換素子２６を介して半導体チップ３０内等に入力する。一方、入力が要求されている光信号の優先度が、半導体チップ３０等により処理されているデータの優先度より所定値以上高くない場合には、光信号入力部１６への光信号の入力を拒否するか、光信号入力部１６から入力される光信号を他の入出力ポート３６の光信号出力部３８から出力させる。
【００４３】
図３に示すように、各々の光信号入力部１６には、光スイッチ駆動部５９が接続されている。光スイッチ駆動部５９は、光信号入力部１６に設けられた光スイッチ１８ａ〜１８ｃ（図１参照）を駆動するためのものである。光スイッチ駆動部５９には、制御部５２が接続されている。
【００４４】
また、各々の光信号出力部３８には、光スイッチ駆動部６１が接続されている。光スイッチ駆動部６１は、光信号出力部３８に設けられた光スイッチ４０ａ〜４０ｃ（図１参照）を駆動するためのものである。光スイッチ６１には、制御部５２が接続されている。
【００４５】
光スイッチ駆動部５９、６１は、制御部５２から光スイッチ駆動部５９、６１に入力される電気信号に基づいて、光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃを駆動する。各々の光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃは、連動して切り換えるようにしてもよいし、別個に切り換えるようにしてもよい。各々の光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃを適宜連動して切り換えるようにすれば、記憶すべき光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃの状態数を少なくすることができ、また、制御の簡素化を図ることが可能となる。
【００４６】
例えば、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａに入力される光信号を第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂから出力する場合には、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの入力端子２２に入力される光信号が第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｄから出力されるように、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの光スイッチ１８ａ〜１８ｃを設定する。また、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂの入力端子４４ｄに入力される光信号が、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂの出力端子４５から出力されるように、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを設定する。また、光信号の入力を許可する旨の電気信号を、第１の入出力ポート３６ａに設けられた電気信号出力部５４ａから出力する。そうすると、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａに入力される光信号は、光導波路５０を介して、第２の入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂから出力される。
【００４７】
また、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａに入力される光信号を第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃから出力する場合には、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの入力端子２２に入力される光信号が第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｃから出力されるように、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの光スイッチ１８ａ〜１８ｃを設定する。また、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの入力端子４４ｃに入力される光信号が、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの出力端子４５から出力されるように、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを設定する。また、光信号の入力を許可する旨の電気信号を、第１の入出力ポート３６ａに設けられた電気信号出力部５４ａから出力する。そうすると、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａに入力される光信号は、光導波路５０を介して、第３の入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃから出力される。
【００４８】
また、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａに入力される光信号を第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄから出力する場合には、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの入力端子２２に入力される光信号が第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの出力端子２４ｂから出力されるように、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａの光スイッチ１８ａ〜１８ｃを設定する。また、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの入力端子４４ｂに入力される光信号が、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの出力端子４５から出力されるように、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを設定する。また、光信号の入力を許可する旨の電気信号を、第１の入出力ポート３６ａに設けられた電気信号出力部５４ａから出力する。そうすると、第１の入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａに入力される光信号は、光導波路５０を介して、第４の入出力ポート３６ｄの光信号出力部３８ｄから出力される。
【００４９】
第２の入出力ポート３６ｂの光信号入力部１６ｂに入力される光信号を他の入出力ポート３６ａ、３６ｃ、３６ｄの光信号出力部３８ａ、３８ｃ、３８ｄから出力する場合、第３の入出力ポート３６ｃの光信号入力部１６ｃに入力される光信号を他の入出力ポート３６ａ、３６ｂ、３６ｄの光信号出力部３８ａ、３８ｂ、３８ｄから出力する場合、第４の入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄに入力される光信号を他の入出力ポート３６ａ〜３６ｃの光信号出力部３８ａ〜３８ｃから出力する場合も、上記と同様の要領で光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃを適宜設定すればよい。
【００５０】
なお、上記では、光信号出力部３８ａ〜３８ｄを光スイッチ４０ａ〜４０ｃにより構成する場合を例に説明したが、合波器により光信号出力部３８ａ〜３８ｄを構成してもよい。
【００５１】
例えば、２の入力端子のいずれかから入力される光信号を１つの出力端子から出力する合波器を、複数組み合わせることにより光信号出力部３８ａ〜３８ｄを構成してもよい。また、４つの入力端子から入力される光信号を１つの出力端子から出力する合波器を用いて光信号出力部３８ａ〜３８ｄを構成してもよい。
【００５２】
光信号出力部３８ａ〜３８ｄを合波器を用いて構成すれば、光信号出力部３８ａ〜３８ｄの光スイッチを制御する必要がなくなるため、制御の簡略化を図ることができる。
【００５３】
こうして、本実施形態による光電子集積回路装置１００が構成されている。
【００５４】
（光電子集積回路システム）
次に、本実施形態による光電子集積回路装置を用いた光電子集積回路システムについて図面を用いて説明する。図４は、本実施形態による光電子集積回路システムを概念的に示す平面図である。
【００５５】
図４に示すように、基板１０２上には、本実施形態による光電子集積回路装置１００ａ〜１００ｐがマトリクス状に配置されている。
【００５６】
互いに隣接する光電子集積回路装置１００の光信号入力部１６と光信号出力部３８とは、光導波路１０４、１０６によりそれぞれ接続されている。光信号入力部１６と光導波路１０４、１０６との接続、及び、光信号出力部３８と光導波路１０４、１０６との接続には、例えば光コネクタ（図示せず）が用いられている。
【００５７】
互いに隣接する光電子集積回路装置１００の電気信号入力部５６と電気信号出力部５４とは、電気配線５８、６０によりそれぞれ接続されている。電気信号入力部５６と電気配線５８、６０との接続、電気信号出力部５４と電気配線５８、６０との接続には、例えばコネクタ（図示せず）が用いられている。また、電気信号入力部５６と電気配線５８、６０との接続、電気信号出力部５４と電気配線５８、６０との接続を、半田バンプ等により行うようにしてもよい。
【００５８】
こうして、本実施形態による光電子集積回路システム１０８が構成されている。
【００５９】
次に、本実施形態による光電子集積回路システム１０８を用いた伝送方法について説明する。
【００６０】
まず、光電子集積回路装置１００から光電子集積回路装置１００ｇに対してデータ伝送を行う場合を例に説明する。
【００６１】
光電子集積回路装置１００ａから光電子集積回路装置１００ｇに光信号より成るデータを伝送するためには、光電子集積回路装置１００ｂと光電子集積回路装置１００ｃとを経由して光電子集積回路装置１００ｇに光信号を伝送するか、光電子集積回路装置１００ｂと光電子集積回路装置１００ｆとを経由して光電子集積回路装置１００ｇに光信号を伝送するか、光電子集積回路装置１００ｅと光電子集積回路装置１００ｆとを経由して光電子集積回路装置１００ｇに光信号を伝送することが最短経路である。
【００６２】
光電子集積回路装置１００ａの制御部５２（図１参照）は、光電子集積回路装置１００ｂ及び光電子集積回路装置１００ｃを経由して光信号を伝送しようとする場合には、光電子集積回路装置１００ｂに光信号の入力の許可を求めるべく、光電子集積回路装置１００ｂに対して光信号を出力する。光信号入力部１６ａ〜１６ｄの光スイッチ１８ａ〜１８ｃは、初期状態では、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに入力される光信号が光／電気変換素子２６ａ〜２６ｄに入力されるように設定されている。このため、光電子集積回路装置１００ｂの入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａに入力された光信号は、光／電気変換素子２６ａに入力されて電気信号に変換され、制御部５２（図３参照）に入力される。
【００６３】
光電子集積回路装置１００ｂに入力される光信号のヘッダ部には、光電子集積回路装置１００ｇに伝送すべき光信号であることを示すデータが含まれている。各々の光電子集積回路装置１００にはＩＤが付与されているため、光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、入力された光信号が当該光電子集積回路装置１００ｂにより処理されるべきものであるのか、他の光電子集積回路装置１００ｇにより処理すべきものであるのかを判断し得る。個々の光電子集積回路装置１００のＩＤに関するデータは、半導体チップ３０内に設けられた記憶部や、半導体チップ３０と別個に基板１０上に実装されたＲＯＭ等の記憶手段に記憶しておけばよい。光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａから入力される光信号を光導波路５０を介して入出力ポート３６ｃの光信号出力部１６ｃから出力させることが可能であるか否かを判断し、可能である場合には、光電子集積回路装置１００ｃに対して光信号の入力の許可を求める光信号を出力する。光電子集積回路装置１００ｂの制御部は、光電子集積回路装置１００ａからの光信号の入力を許可するか否かを、光信号入力部１６ａ〜１６ｄの光スイッチ１８ａ〜１８ｃの設定状態、光信号出力部３８ａ〜３８ｄの光スイッチ４０ａ〜４０ｃの設定状態、電気／光変換素子４６ａ〜４６ｄの動作状態、光信号の優先度等に基づいて判断する。
【００６４】
光電子集積回路装置１００ｃに入力される光信号のヘッダ部には、光電子集積回路装置１００ｇに伝送すべき光信号であることを示すデータが含まれている。光電子集積回路装置１００ｃの制御部５２は、入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａから入力される光信号を光導波路５０を介して入出力ポート３６ｂの光信号出力部１６ｂから出力させることが可能であるか否かを判断し、可能である場合には、光電子集積回路装置１００ｇに対して光信号の入力の許可を求める光信号を出力する。
【００６５】
光電子集積回路装置１００ｇに入力される光信号のヘッダ部には、光電子集積回路装置１００ｇに伝送すべき光信号であることを示すデータが含まれている。光電子集積回路装置１００ｇの制御部は、入力される光信号が当該光電子集積回路装置１００ｇにより処理されるべきデータであることを認定する。光電子集積回路装置１００ｇの制御部５２は、光信号を受信することが可能である場合には、光信号の入力を許可することを示す電気信号を電気信号出力部５４ｄを介して光電子集積回路装置１００ｃに出力する。
【００６６】
光電子集積回路装置１００ｇの電気信号出力部５４ｄから出力された電気信号は、光電子集積回路装置１００ｃの電気信号入力部５６ｂに入力される。光電子集積回路装置１００ｃの制御部５２は、電気信号入力部５６ｂから入力された電気信号を読み取り、光電子集積回路装置１００ｇが光信号の入力を許可していることを認識する。光電子集積回路装置１００ｃの制御部５２は、入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａから入力される光信号が入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂから出力されるように、光信号入力部１６ａの光スイッチ１８ａ〜１８ｃ及び光信号出力部３８ｂの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを設定する。そして、光電子集積回路装置１００ｃの制御部５２は、光信号の入力を許可することを示す電気信号を、電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ｂに出力する。
【００６７】
光電子集積回路装置１００ｃの電気信号出力部５４ｂから出力された電気信号は、光電子集積回路装置１００ｂの電気信号入力部５６ｃに入力される。光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、電気信号入力部５６ｃから入力された電気信号を読み取り、光電子集積回路装置１００ｂ及び光電子集積回路装置１００ｇが光信号の入力を許可していることを認識する。光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａから入力される光信号が入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃから出力されるように、光信号入力部１６ａの光スイッチ１８ａ〜１８ｃ及び光信号出力部３８ｃの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを切り換える。そして、光電子集積回路装置１００ｂの制御部は、光信号の入力を許可することを示す電気信号を、電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ａに出力する。
【００６８】
光電子集積回路装置１００ａの制御部５２は、電気信号入力部５６ｃから入力された電気信号を読み取り、光電子集積回路装置１００ｂ、光電子集積回路装置１００ｃ及び光電子集積回路装置１００ｇが光信号の入力を許可していることを認識する。光電子集積回路装置１００ａの制御部５２は、半導体チップ３０から出力される電気信号が電気／光変換素子４６ｃにより光信号に変換されて光信号出力部３８ｃから出力されるように、光信号出力部３８ｃの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを設定する。
【００６９】
光電子集積回路装置１００ａの半導体チップ３０は、電気信号を出力する。半導体チップ３０から出力される電気信号は、電気／光変換素子４６ｃにより光信号に変換され、入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃを介して出力される。
【００７０】
光電子集積回路装置１００ａの入出力ポート３６ｃから出力された光信号は、光電子集積回路装置１００ｂと光電子集積回路装置１００ｃとを経由して、光電子集積回路装置１００ｇに入力される。光電子集積回路装置１００ｇに伝送された光信号は、光電子集積回路装置１００ｇに実装された半導体チップ３０等により所定の処理が行われる。
【００７１】
光信号には、光信号の末尾を示すデータが含まれている。光信号の末尾を示すデータを受信した光電子集積回路装置１００ｇは、光信号の伝送が完了したことを光電子集積回路装置１００ｃに伝達すべく、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を電気信号出力部５４ｄを介して光電子集積回路装置１００ｃに出力する。また、光電子集積回路装置１００ｇの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｃ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｃの設定をリセット状態にする。
【００７２】
光電子集積回路装置１００ｃには、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を電気信号入力部５６ｂを介して入力される。光電子集積回路装置１００ｃは、光信号の伝送が完了したことを光電子集積回路装置１００ｂに伝達すべく、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ｂに出力する。また、光電子集積回路装置１００ｃの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｄ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｄの設定をリセット状態にする。
【００７３】
光電子集積回路装置１００ｂには、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号が電気信号入力部５６ｃを介して入力される。光電子集積回路装置１００ｂは、光信号の伝送が完了したことを光電子集積回路装置１００ａに伝達すべく、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ａに出力する。また、光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｄ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｄの設定をリセット状態にする。
【００７４】
光電子集積回路装置１００ａには、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号が電気信号入力部５６ｃを介して入力される。光電子集積回路装置１００ａの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｄ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｄの設定をリセット状態にする。
【００７５】
こうして、光電子集積回路装置１００ａから出力される光信号が、光電子集積回路装置１００ｂ及び光電子集積回路装置１００ｃを介して、光電子集積回路装置１００ｇに伝送される。
【００７６】
次に、光電子集積回路装置１００ａから光電子集積回路装置１００ｇに光信号より成るデータを伝送する際に、光電子集積回路装置１００ｃを経由することができない場合について説明する。
【００７７】
まず、光電子集積回路装置１００ｂが、光電子集積回路装置１００ｃに対して光信号の入力の許可を求めるべく、光電子集積回路装置１００ｃに対して光信号を出力するステップまでは、上記と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
光電子集積回路装置１００ｂから光電子集積回路装置１００ｃに対して光信号の入力の許可を要求した際に、光電子集積回路装置１００ｃが光信号の入力を許可しなかった場合には、光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａから入力される光信号を光導波路５０を介して入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂから出力させることが可能であるか否かを判断する。入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａから入力される光信号を光導波路５０を介して入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂから出力させることが可能である場合には、光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、光電子集積回路装置１００ｆに対して光信号の入力の許可を求める光信号を出力する。
【００７９】
光電子集積回路装置１００ｆに入力される光信号のヘッダ部には、光電子集積回路装置１００ｇが処理すべきデータであることを示すデータが含まれている。光電子集積回路装置１００ｆの制御部５２は、入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄから入力される光信号を光導波路５０を介して入出力ポート３６ｃ光信号出力部３８ｃから出力させることが可能であるか否かを判断し、可能である場合には、光電子集積回路装置１００ｇに対して光信号の入力の許可を求める光信号を出力する。
【００８０】
光電子集積回路装置１００ｇに入力される光信号のヘッダ部には、光電子集積回路装置１００ｇが処理すべきデータであることを示すデータが含まれている。光電子集積回路装置１００ｇの制御部５２は、入力された光信号が当該光電子集積回路装置１００ｇにより処理されるべきものであることを認定する。光電子集積回路装置１００ｇの制御部５２は、光電子集積回路装置１００ｇが光信号を受信することが可能である場合には、光信号の入力を許可することを示す電気信号を電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ｆに出力する。
【００８１】
光電子集積回路装置１００ｇの電気信号出力部５４ａから出力された電気信号は、光電子集積回路装置１００ｆの電気信号入力部５６ｃに入力される。光電子集積回路装置１００ｆの制御部５２は、電気信号入力部５６ｃに入力された電気信号を読み取り、光電子集積回路装置１００ｆが光信号の入力を許可していることを認識する。光電子集積回路装置１００ｆの制御部５２は、入出力ポート３６ｄの光信号入力部１６ｄから入力される光信号が入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃから出力されるように、光信号入力部１６ｄの光スイッチ１８ａ〜１８ｃ及び光信号出力部３８ｃの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを切り換える。そして、光電子集積回路装置１００ｆの制御部５２は、光信号の入力を許可することを示す電気信号を、電気信号出力部５４ｄを介して光電子集積回路装置１００ｂに出力する。
【００８２】
光電子集積回路装置１００ｆの電気信号出力部５４ｄから出力された電気信号は、光電子集積回路装置１００ｂの電気信号入力部５６ｂに入力される。光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、電気信号入力部５６ｂを介して入力された電気信号を読み取り、光電子集積回路装置１００ｆ及び光電子集積回路装置１００ｇが光信号の入力を許可していることを認識する。光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、入出力ポート３６ａの光信号入力部１６ａから入力される光信号が入出力ポート３６ｂの光信号出力部３８ｂから出力されるように、光信号入力部１６ａの光スイッチ１８ａ〜１８ｃ及び光信号出力部３８ｂの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを切り換える。そして、光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、光信号の入力を許可することを示す電気信号を、電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ａに出力する。
【００８３】
光電子集積回路装置１００ａの制御部５２は、電気信号入力部５６ｃを介して入力された電気信号を読み取り、光電子集積回路装置１００ｂ、光電子集積回路装置１００ｆ及び光電子集積回路装置１００ｇが光信号の入力を許可していることを認識する。光電子集積回路装置１００ａの制御部５２は、半導体チップ３０から出力される電気信号が電気／光変換素子４６ｃにより光信号に変換されて光信号出力部３８ｃから出力されるように、光信号出力部３８ｃの光スイッチ４０ａ〜４０ｃを設定する。
【００８４】
半導体チップ３０は、電気信号を出力する。半導体チップ３０から出力された電気信号は、電気／光変換素子４６ｃにより光信号に変換され、入出力ポート３６ｃの光信号出力部３８ｃを介して出力される。光電子集積回路装置１００ａの入出力ポート３６ｃから出力された光信号は、光電子集積回路装置１００ｂと光電子集積回路装置１００ｆとを経由して、光電子集積回路装置１００ｇに入力される。光電子集積回路装置１００ｇに伝送された光信号は、光電子集積回路装置１００ｇに実装された半導体チップ３０等により所定の処理が行われる。
【００８５】
光信号には、データの末尾を示すデータが含まれている。光信号の末尾を示すデータを受信した光電子集積回路装置１００ｇは、光信号の伝送が完了したことを光電子集積回路装置１００ｆに伝達すべく、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ｆに出力する。また、光電子集積回路装置１００ｇの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｄ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｄの設定をリセット状態にする。
【００８６】
光電子集積回路装置１００ｆには、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号が電気信号入力部５６ｃを介して入力される。光電子集積回路装置１００ｆは、光信号の伝送が完了したことを光電子集積回路装置１００ｂに伝達すべく、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を電気信号出力部５４ｄを介して光電子集積回路装置１００ｂに出力する。また、光電子集積回路装置１００ｆの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｄ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｄの設定をリセット状態にする。
【００８７】
光電子集積回路装置１００ｂには、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号が電気信号入力部５４ｂを介して入力される。光電子集積回路装置１００ｂは、光信号の伝送が完了したことを光電子集積回路装置１００ａに伝達すべく、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号を電気信号出力部５４ａを介して光電子集積回路装置１００ａに出力する。また、光電子集積回路装置１００ｂの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｄ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｄの設定をリセット状態にする。
【００８８】
光電子集積回路装置１００ａには、光信号の伝送が完了したことを示す電気信号が電気信号入力部５４ｃを介して入力される。光電子集積回路装置１００ａの制御部５２は、光信号入力部１６ａ〜１６ｄに設けられている光スイッチ１８ａ〜１８ｄ及び光信号出力部３８ａ〜３８ｄに設けられている光スイッチ４０ａ〜４０ｄの設定をリセット状態にする。
【００８９】
このように、光電子集積回路装置１００ｃを経由して伝送することができない場合であっても、光電子集積回路装置１００ａから出力される光信号を、光電子集積回路装置１００ｂ及び光電子集積回路装置１００ｆを介して光電子集積回路装置１００ｇに伝送することができる。
【００９０】
例えば光電子集積回路装置１００ａから光電子集積回路装置１００ｐに光信号を伝送する場合には、光信号は多数の光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃや光導波路５０、１０４等を経るため、光信号が徐々に減衰していってしまう場合がある。多くの光電子集積回路装置１００を経由して光信号が伝送される場合には、伝送の途中で経由するいずれかの光電子集積回路装置１００において、以下のような処理を行うようにしてもよい。
【００９１】
即ち、まず、光信号入力部１６から入力される光信号を、光／電気変換素子２６により電気信号に変換する。そして、変換された電気信号を電気／光変換素子４６により光信号に変換する。そして、変換された光信号を入出力ポート３６の光信号出力部３８から出力させる。
【００９２】
いずれの光電子集積回路装置１００において上記のような処理を行うのかは、光伝送を行う際に経由する光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃの段数等により決定すればよい。
【００９３】
このような処理を行えば、多くの光電子集積回路装置１００を経由して光信号を伝送する場合であっても、減衰した光信号を増幅させることができる。従って、多くの光電子集積回路装置１００を経由して光伝送を行う場合であっても、光信号を確実に伝送することができる。
【００９４】
このように、本実施形態によれば、入力された光信号が当該光電子集積回路装置により処理すべき光信号である場合には、入力された光信号を電気信号に変換して半導体チップ等に入力することができ、入力された光信号が他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合には、光スイッチの切り換えることにより、入力された光信号をそのまま他の光電子集積回路装置に伝送することができる。このため、本実施形態によれば、多数の光導波路、電気／光変換素子、光／電気変換素子を設けることなく、小型の光電子集積回路システムを構築することが可能となる。しかも、他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合には、光電子集積回路装置により光信号から電気信号への変換や電気信号から光信号への変換が行われないため、伝送速度が遅くなるのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、多数の光電子集積回路装置の間でそれぞれ光信号を伝送する場合であっても、信号の遅延を防止しつつ、小型の光電子集積回路システムを提供することができる。
【００９５】
また、本実施形態によれば、多くの光電子集積回路装置を経由して光信号を伝送する場合には、伝送の途中で経由する光電子集積回路装置において、光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を光信号に変換して出力するため、減衰した光信号を増幅させることができる。従って、多くの光電子集積回路装置を経由する大規模な光電子集積回路システムを提供することも可能となる。
【００９６】
また、本実施形態によれば、他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合に、光電子集積回路装置は光信号から電気信号への変換や電気信号から光信号への変換を行う必要がないため、光電子集積回路装置における処理の負荷を低減することができる。
【００９７】
また、本実施形態によれば、他の光電子集積回路装置により処理されるべき光信号である場合には、光電子集積回路装置により光信号から電気信号への変換や電気信号から光信号への変換が行われないため、省電力化を実現することもできる。
【００９８】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００９９】
例えば、上記実施形態では、入出力ポートが４つ設けられた光電子集積回路装置を例に説明したが、入出力ポートの数は４つに限定されるものではない。入出力ポートの数は、４つより少なくともよいし、４つより多くてもよい。例えば、８つの入出力ポートを設けるようにしてもよい。入出力ポートの数が２ｎ個である場合には、光スイッチ１８ａ〜１８ｃ、４０ａ〜４０ｃをｎ段にカスケード接続すればよい。
【０１００】
また、上記実施形態では、多数の光電子集積回路装置１００を同一の基板１０２上に設けたが、光電子集積回路装置１００は同一の基板１０２上に設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態による光電子集積回路装置を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態による光電子集積回路装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による光電子集積回路装置の一部を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施形態による光電子集積回路システムを概念的に示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…基板
１２ａ〜１２ｄ…入力ポート
１４…光導波路
１６ａ〜１６ｄ…光信号入力部
１８ａ〜１８ｃ…光スイッチ
２０…光導波路
２２…入力端子
２４ａ〜２４ｄ…出力端子
２６ａ〜２６ｄ…光／電気変換素子
２８…光導波路
３０…半導体チップ
３１…半田バンプ
３２ａ〜３２ｄ…出力ポート
３４…光導波路
３６ａ〜３６ｄ…入出力ポート
３８ａ〜３８ｄ…光信号出力部
４０ａ〜４０ｃ…光スイッチ
４２…光導波路
４４…入力端子
４５…出力端子
４６ａ〜４６ｄ…電気／光変換素子
４８…光導波路
５０…光導波路
５２…制御部
５４ａ〜５４ｄ…電気信号出力部
５６ａ〜５６ｄ…電気信号入力部
５８…電気配線
５９…光スイッチ駆動部
６０…電気配線
６１…光スイッチ駆動部
１００、１００ａ〜１００ｐ…光電子集積回路装置
１０２…基板
１０４…光導波路
１０６…光導波路
１０８…光電子集積回路システム
【図１】
2005244560.tif 000003
【図２】
2005244560.tif 000004
【図３】
2005244560.tif 000005
【図４】
2005244560.tif 000006