"基板と、前記基板上に形成されたリング共振器と、前記基板上に形成され、WDM信号を導波し、前記リング共振器と光学的に結合する第1の導波路と、前記リング共振器中の光信号成分を検出する光検出器と、前記光検出器の出力信号に応じて駆動され、前記リング共振器の温度を変化させる温度制御装置と、を備え、前記リング共振器は、前記WDM信号を構成する一の光信号成分の波長に対応する共振波長を有し、前記リング共振器と前記光検出器と前記温度制御装置とは、前記リング共振器の共振波長を前記WDM信号中の前記光信号成分の波長に対してロックさせるフィードバック制御系を構成することを特徴とする光スイッチ素子。前記温度制御装置は、前記リング共振器を加熱するヒータと、前記ヒータを駆動する駆動電源と、操作されることにより前記光検出器の出力と前記駆動電源の一方を選択して前記ヒータに供給する始動スイッチとを含むことを特徴とする請求項1記載の光スイッチ素子。さらに前記光検出器の出力信号を処理する信号処理装置を備え、前記信号処理装置は前記光検出器の出力信号を、電流信号から電圧信号に変換する電流-電圧変換素子を含み、前記温度制御装置は前記電流-電圧変換素子により変換された電圧信号により駆動されることを特徴とする請求項1または2記載の光スイッチ素子。前記温度制御装置は前記光検出器の出力信号から高周波成分を除去する低域フィルタを含み、前記温度制御装置は前記高周波成分を除去された前記光検出器の出力信号に応じて駆動され、前記リング共振器の温度を変化させることを特徴とする請求項1~3のうち、いずれか一項記載の光スイッチ素子。前記温度制御装置は前記光検出器の出力信号を増幅する増幅器を含み、前記温度制御装置は前記増幅された前記光検出器の出力信号に応じて駆動され、前記リング共振器の温度を変化させることを特徴とする請求項1~3のうち、いずれか一項記載の光スイッチ素子。前記増幅器は前記光検出器の出力信号を、前記リング共振器の温度が、前記リング共振器の共振波長と前記光信号成分の波長とが一致する温度を超えて昇温するように増幅することを特徴とする請求項1~5のうち、いずれか一項記載の光スイッチ素子。前記増幅器は線形増幅器であることを特徴とする請求項1~5のうち、いずれか一項記載の光スイッチ素子。前記増幅器は非線形増幅器であることを特徴とする請求項1~5のうち、いずれか一項記載の光スイッチ素子。前記信号処理装置は前記光検出器の出力信号に対してしきい値処理を行う比較器を含み、前記温度制御装置は前記比較器の出力信号により駆動されることを特徴とする請求項3記載の光スイッチ。さらに前記基板上に形成され、前記リング共振器と光学的に結合し、前記WDM信号の一信号成分を導波する第2の導波路を備え、前記光検出器は、前記第2の導波路に光学的に結合されていることを特徴とする請求項1~9のうち、いずれか一項記載の光スイッチ素子。前記基板上において前記光共振器は溝部で区画された第1の領域に形成され、前記光検出器は前記第1の領域の外の第2の領域に形成され、前記第2の導波路が、前記溝部の切れ目において前記第1の領域から前記第2の領域まで延在することを特徴とする請求項10記載の光スイッチ素子。前記光検出器は、前記リング共振器中に、前記リング共振器の一部として形成されていることを特徴とする請求項1~9のうち、いずれか一項記載の光スイッチ素子。基板と、前記基板上に形成され、一端に供給されたWDM信号を他端まで導波する導波路と、前記基板上に、前記導波路に沿って順次形成された複数の光スイッチ素子と、を含み、前記複数の光スイッチ素子の各々は、前記導波路に光学的に結合し、前記WDM信号中の一の光信号成分に対応した共振波長を有するリング共振器と、前記リング共振器中の光信号成分を検出する光検出器と、前記光検出器の出力信号を処理し、前記光信号成分に対応した電気信号を形成する信号処理装置と、前記光検出器の出力信号に応じて駆動され、前記リング共振器の温度を変化させる温度制御装置と、を備え、前記リング共振器と前記光検出器と前記温度制御装置とは、前記リング共振器の共振波長を前記WDM信号中の前記光信号成分の波長に対してロックさせるフィードバック制御系を構成することを特徴とする光復調器。前記各々の光スイッチ素子において前記温度制御装置は、前記リング共振器を加熱するヒータと、前記ヒータを駆動する駆動電源と、操作されることにより、前記光検出器の出力と前記駆動電源の一方を選択して前記ヒータに供給する始動スイッチとを含むことを特徴とする請求項13記載の光復調器。請求項14に記載の光復調器を使った光復調方法であって、前記始動スイッチにより前記駆動電源を選択し、前記リング共振器を前記ヒータにより、前記リング共振器の共振波長が前記光信号成分の波長よりも長波長になる温度まで加熱する第1の手順と、前記光導波路にWDM信号を供給する第2の手順と、前記第1および第2の手順の後、前記光導波路に前記WDM信号が供給されている状態において、前記始動スイッチにより前記光検出器の出力を選択し、前記リング共振器の波長を前記光信号の波長に対してロックさせる第2の手順と、を含むことを特徴とする光復調方法。WDM信号からいずれかのチャネルの光信号成分を分離する光スイッチ素子としては、AWGArrayedWaveguideGratingを使った構成やエシェルグレイティングEchelleGratingを使った構成など、様々な提案がなされているが、特にリング共振器を使った光スイッチ素子は、光パワーの損失が少なく、またサイズも小さいため、有利である。リング共振器は周回光路を有する光導波路より構成され、前記周回光路の光路長あるいはその整数分の一の波長を有する光に対して共振する。すなわち、WDM信号を伝送する第1の光導波路に光結合して、目標とする信号成分の波長に同調したリング共振器を設けておくと、目標とする光信号成分のエネルギ、従って光信号成分を、前記第1の光導波路からリング共振器に移すことができる。またさらに前記リング共振器に光結合して第2の光導波路を設けておくと、前記所望の信号成分のエネルギを前記リング共振器から前記第2の光導波路に移すことができる。このように、リング共振器を使うことにより、所望の光信号成分を前記第2の光導波路に出力することが可能となる。リング共振器の共振波長は、先にも述べたようにリング共振器中の周回光路長により決定される。一方、周回光路長はリング共振器の温度に依存して変化する。例えばリング共振器の温度が上昇すると熱光学効果により屈折率が増大し、周回光路長が実効的に増大し、共振波長は長波長側にずれる。逆にリング共振器の温度が下降すると、共振波長は短波長側にずれる。また、このようなリング共振器の作製精度によっても、共振波長は影響を受ける。このため、WDM信号の分離にリング共振器を使う場合には、その共振波長が目標とする信号成分の波長に合致するように温度を制御することが必要となる。このような温度の制御は簡単な構成により、多大な電力消費を伴わずに実行できるのが望ましい。光スイッチ素子は、基板と、前記基板上に形成されたリング共振器と、前記基板上に形成され、WDM信号を導波し、前記リング共振器と光学的に結合する第1の導波路と、前記リング共振器中の光信号成分を検出する光検出器と、前記光検出器の出力に応じて駆動され、前記リング共振器の温度を変化させる温度制御装置と、を備え、前記リング共振器は、前記WDM信号を構成する一の光信号成分の波長に対応する共振波長を有し、前記リング共振器と前記光検出器と前記温度制御装置とは、前記リング共振器の共振波長を前記WDM信号中の前記光信号成分の波長に対してロックさせるフィードバック制御系を構成する。本実施形態による光スイッチ素子では、リング共振器と光検出器と温度制御装置により、前記リング共振器の波長温度依存性を利用して、前記リング共振器の共振波長を前記WDM信号の信号成分の波長に対してロックさせるフィードバック動作を実現できる。[第1の実施形態]図1は第1の実施形態による光スイッチ素子20の構成を示すブロック図、図2は前記光スイッチ素子20の一部を詳細に示す平面図、図3は図2中、線A-A’に沿った断面図、さらに図4は前記図2に示すリング共振器の周方向に沿った断面図を示す。図1~図4を参照するに、前記光スイッチ素子20は図3,4に示すシリコン基板41上に構成されており、リング共振器21と、同じシリコン基板41上に形成され、入力ポートを構成する端面22inと出力ポートを構成する端面22outを有し、例えば外部の光ファイバ1などから前記端面22inにWDM信号を供給され前記リング共振器21に結合箇所22Cにおいて光学的に結合した第1の光導波路22と、同じシリコン基板41上に形成され、前記リング共振器21に結合箇所23Cにおいて光学的に結合し出力ポート23outを有する第2の光導波路23と、前記第2の導波路中の光信号パワーPlightを検波するフォトダイオード24とを含む。前記第1の光導波路22に供給されるWDM信号は波長多重化信号であり、互いに波長の異なった光信号チャネルCh1,Ch2,Ch3,Ch4を含む。また前記フォトダイオード24は、前記光信号パワーPlightに比例した出力電流Iを形成する。さらに前記リング共振器21上には接地端子21Haおよび入力端子21Hbを有するヒータ21Hが、前記リング共振器21の形状に対応してリング状に形成され、前記フォトダイオード24の出力電流Iが、トランスインピーダンス抵抗器RTと帰還キャパシタCpを備えたトランスインピーダンス増幅器25により増幅され、出力電圧Vとして出力される。前記出力電圧Vは前記リング状ヒータ21Hの入力端子21Hbに、後で説明する始動スイッチSW1を介して供給される。前記始動スイッチSW1は端子Aと端子Bの間で切り替えられ、端子Aが選択された場合には前記ヒータ21Hには前記トランスインピーダンス増幅器25からの駆動電圧Vが供給されるのに対し、端子Bが選択された場合には、始動電圧源21HBからの電圧が供給される。以下の説明では、明示しない限り、始動スイッチSW1は端子Aを選択しているものとする。なお前記始動スイッチSW1は、オペレータが手動で操作してもよいが、例えばタイマを使ったシーケンサなどの制御装置100により駆動することも可能である。さらに前記フォトダイオード24の出力信号は、前記リング共振器21で分離された所望のチャネル、例えばチャネルCh3の光信号成分に対応した電気信号を含んでおり、前記トランスインピーダンス増幅器25から信号再生のため、リミティング増幅器26に供給される。前記リミティング増幅器26はしきい値動作をする増幅器であり、比較器により構成され、前記電気パルス信号を所定電圧のパルス信号の形に整形し、出力端子OUTから出力する。図3および図4の断面図を参照するに、前記シリコン基板41は例えばシリコン酸化膜42を埋込酸化膜BOX:buriedoxideとして含むSOIsilicononinsulator基板より構成され、前記シリコン酸化膜42中にはリング状の単結晶シリコンパターン43Rが、前記リング共振器21のコアとして形成されている。また前記シリコンパターン43Rの近傍には、前記光導波路22および23のコアとして、単結晶シリコンパターン43Aおよび43Bがそれぞれ形成されている。前記コア43A,43Bおよび43Rは平坦な主面を有し上部および左右クラッドとして機能するシリコン酸化膜44により覆われ、さらに前記シリコン酸化膜44の前記平坦主面上には、TiやWなどの好ましくは高融点金属よりなるリング状ヒータ21Hが、前記リング状シリコンパターン43Rを覆うように、好ましくは前記リング状シリコンパターン43Rよりも多少大きな幅で形成されている。なお前記シリコン酸化膜42は前記コア43A,43B,43Rの下部クラッドを構成する。一例では前記シリコン酸化膜42は2μm~3μmの膜厚を有し、一方前記コア43A,43Bおよび43Rは、前記シリコン酸化膜42上のシリコン単結晶膜をドライエッチングなどによりパターニングして形成されるもので、前記WDM信号が1.3μm~1.5μm帯域の光信号である場合、200nm~250nmの高さと400nm~550nmの幅を有するのが好ましい。前記コア43A,43B,43Rは、前記シリコン酸化膜42上において上面および両側壁面をシリコン酸化膜44により囲まれて単一モード導波路のコアを形成するのが好ましい。また前記WDM信号が1.3μm~1.5μm帯域の光信号である場合、前記コア43Aと43Rは、それぞれが導波する光信号に光学的結合が生じるように、前記結合箇所22Cにおいて50nm~500nmの範囲で近接して配置され、また前記コア43Bと43Rも、それぞれが導波する光信号に光学的結合が生じるように、前記結合箇所23Cにおいて50nm~500nmの範囲で近接して配置されているのが好ましい。そこで、前記リング共振器21が前記WDM信号中の例えばチャネルCh3の光信号成分の波長に同調している場合、図2に矢印で示すように、前記チャネルCh3の光信号成分のエネルギが結合箇所CAにおいてリング共振器21に移行し、リング共振器21中を矢印方向に周回する共振信号を形成する。一方、前記WDM信号中の残りの光信号成分は、そのまま前記光導波路22中を、前記出力端22outへと導かれる。前記リング共振器21に移行したチャネルCh3の光信号成分のエネルギは、さらに結合箇所CBにおいて光導波路23に移行し、その結果、当初の光導波路22中を導波されていたチャネルCh3の光信号成分は、光導波路23中を矢印の方向に、出力ポート23Outへ向かって導波される。その結果、図6の図aに示すように、前記光導波路23の出力端23outには前記チャネルCh3の光信号成分が現れ、一方、前記光導波路22の出力端22outには、図6の図bに示すように、前記チャネルCh3の光信号成分が脱落したWDM信号が現れる。ただし図6の図aは、前記光導波路23の出力ポート23outから見た光スイッチ素子20全体の透過率、すなわち前記光導波路22,リング共振器21および光導波路23の全体の透過率の波長依存性を、また図6の図bは、前記光導波路22の出力ポート22outから見た、前記光スイッチ素子20全体の透過率の波長依存性、従って前記導波路22の透過率の波長依存性を表している。図5は、前記光導波路23の出力ポート23outに結合されたフォトダイオード24の構成を示す断面図である。図5を参照するに、前記シリコン基板41中には前記光導波路23の出力ポート23outに対応して溝部41Gが形成され、前記溝部41Gには前記フォトダイオード24の下部クラッド層を構成するn型シリコン層24Nがエピタキシャルに形成される。前記n型シリコン層24N上には非ドープのSiGe混晶層24Iが光吸収層として、前記シリコンパタ―ン43Bの端面にバットジョイントをした状態で、やはりエピタキシャルに形成され、さらに前記SiGe混晶層24I上には上部クラッド層を構成するp型シリコン層24Pがエピタキシャルに形成される。前記p型シリコン層24P上には上部電極24Etが形成され、また前記n型シリコン層24N上には、一部のSiGe混晶層24Iおよびp型シリコン層24Pを除去した後、下部電極24Ebが形成される。なお図5の構成において、p型シリコン層24Pとn型シリコン層24Nを入れ替えることも可能である。さらに前記非ドープSiGe混晶層に代えて、非ドープシリコン層や非ドープゲルマニウム層を使うことも可能である。さらにGaAsやInPなどの化合物半導体よりなるフォトダイオードのチップを、前記溝部41Gに嵌め込んでフォトダイオード24を形成することも可能である。なお図1の構成においてトランスインピーダンス増幅器25は、先にも述べたようにフォトダイオード24の微小な電流出力を、電圧出力Vに変換する増幅器であり、このために演算増幅器の入力端と出力端を接続して、トランスインピーダンスとなる抵抗RTを接続している。キャパシタCpはトランジスタインピーダンス増幅器25に負帰還を与えて動作を安定させるために設けられている。また前記リミティング増幅器26は、しきい値動作することにより、前記フォトダイオード24の出力を一定振幅電圧のディジタル2値信号の形で出力するための増幅器であり、例えば比較器により実現することができる。次に、図1および図2の光スイッチ素子20において、リング共振器21に温度変化を与えた場合の動作について、図7を参照しながら説明する。図7中、図aは前記光スイッチ素子20において前記ヒータ21Hに駆動電流Iを供給し、前記リング共振器21の温度を上昇させた場合の、前記光スイッチ素子20の透過特性の変化をチャネルCh3について、前記出力ポート23outにおいて観察した様子を示す図、図bは同様な光スイッチ素子20の透過特性の変化を、前記出力ポート22outにおいて観察した様子を示す。図7を参照するに、駆動電流Iをゼロ、すなわち非制御状態から増加させるにつれて、透過率のピークが長波長側にシフトするのがわかる。これは、先にも説明したように、リング共振器21の温度が上昇するにつれて熱光学効果によりコア43Rおよび周辺クラッドの屈折率が増大し、その結果、周回光路長が実効的に増大し、リング共振器21の共振波長が長波長側にずれたために生じる現象である。図8は、リング共振器21の共振波長と温度の関係を示す図である。図8を参照するに、リング共振器21の温度が上昇するにつれてリング共振波長が長波長側に、直線L1に沿ってシフトしているのがわかる。一方、図1の光スイッチ素子20では、前記フォトダイオード24の出力電流Iに比例した前記トランスインピーダンス増幅器25の出力電圧Vが、前記リング共振器21に設けられたヒータ21Hにフィードバックされ、前記リング共振器21を加熱しているのに注意すべきである。すなわち、前記フォトダイオード24の出力電流Iは、図9に破線で示すように、前記WDM信号から分離されたチャネルCh3の光信号成分の波長λ3において最大になり、それより短波長側でも長波長側でもフォトダイオード24の出力電流Iは低下する。図1の構成では、前記トランスインピーダンス増幅器25の出力電圧Vにより前記ヒータ21Hが駆動されるため、前記ヒータ21Hに投入されるパワーW、従って前記ヒータ21Hの発熱量も前記波長λ3において最大となる。前記ヒータ21Hの発熱量は、前記出力電圧Vの二乗に比例しW=VI=V2/R;Iはヒータ21Hに流れる電流値、Rはヒータ21Hの抵抗値、図9中に実線で示したように、チャネルCh3の光信号波長λ3において前記フォトダイオード24が検出する光パワーPlightよりもより鋭いピークを有する曲線C1で示す波長依存性を示す。図10は、前記図8の図に図9の図を重ねた図である。図10を参照するに、リング共振器21の温度が増大すると共振波長も直線L1に沿って長波長側にシフトするが、前記リング共振器21の共振波長が図10中に交点2として示す、前記直線L1と前記曲線C1の短波長側半分との交点よりも短波長側にある場合には、前記リング共振器21の温度が下がるとヒータ21Hの発熱量も低下し、温度はそのまま、リング共振器21が全く加熱されない交点1まで下がり続けてしまう。すなわち、この交点2ではリング共振器21の共振波長は不安定、交点1では安定である。ただし交点1では前記リング共振器21の共振波長は光スイッチ素子20の環境温度により決定され、所望のチャネル、例えばチャネルCh3の波長には同調していない。これに対し、リング共振器21が、その共振波長が図10中の交点2よりも長波長側に位置するような温度に加熱されていた場合、温度がさらに上昇するとリング共振器21の共振波長が長波長側にシフトし、かつヒータ21Hの発熱量が増大するため動作点、すなわちリング共振器21の共振波長はさらに長波長側にシフトする。しかし共振器波長が、前記直線L1が前記曲線C1の長波長側半分と交差する交点である交点3を超えて長波長側にシフトすると、前記ヒータ21Hの発熱量は低下してしまい、これに伴ってリング共振器21の温度は低下する。その結果、前記リング共振器21の共振波長は前記交点3の波長に引き戻される。また前記交点3の温度から前記リング共振器21の温度が下がると、これに伴ってリング共振器21の共振波長は短波長側にシフトするが、このような交点3からの短波長側へのシフトはヒータ21Hの発熱量の増加を招き、その結果、リング共振器21の温度は再び上昇し、共振波長は前記交点3の波長に引き戻される。このように本実施形態では、前記リング共振器21,ヒータ21H,フォトダイオード24およびトランスインピーダンス増幅器25は、前記リング共振器21の共振波長を前記交点3の波長にロックするフィートバックループを形成する。図11は、前記図1の光スイッチ20において前記フィードバック動作をスタートさせるための始動手順を説明するフローチャートである。図11を参照するに、ステップ1は前記リング共振器21が加熱されていない初期状態であり、図1で説明した始動スイッチSW1が端子Aを選択している。この状態では図12の図aに示すようにリング共振器21の温度は環境温度に一致しており、これに伴ってリング共振器21の共振波長は前記光信号波長λ3よりもはるかに短い波長になっている。この状態で前記フォトダイオード24の出力をヒータ21Hにフィードバックしても、出力電圧がゼロであるので、共振波長は変化しない。次に図11のステップ2において例えばオペレータが前記始動スイッチSW1を操作して端子Bを選択させると、前記ヒータ21Hには前記始動電圧源21HBより所定の定電圧Vsが供給され、これに応じて図12の図bに示すように前記リング共振器21の温度が上昇し、共振波長が長波長側にシフトする。そこで、前記オペレータは前記リング共振器21の温度を、共振器波長が前記交点2の波長に到達するまで、あるいはより簡便には前記リング共振器21が、前記チャネルCh3の光信号成分の波長λ3よりも長波長になる温度に到達するまでモニタする。図12bの例では、前記リング共振器21の温度は、共振波長が前記波長λ3をはるかに超えるような温度に設定されている。次に図11のステップ3において前記光導波路22への前記WDM信号の入射を開始する。これは実際には前記光導波路22の入力ポート22と光ファイバ1との間に光スイッチなどは設けられていないため、前記フォトダイオード24を駆動することにより、等価的に実施することができる。さらにステップ4において前記スイッチSW1が端子Aに切り替えられ、これにより、ステップ5において前記フィードバック動作がスタートする。以上の説明では、図11のフローチャートにおいて、スイッチSW1の操作やフォトダイオード24の駆動などはオペレータの操作によっていたが、これを、例えばタイマーを使ったシーケンサなどの制御装置100により、所定時間において実行することも可能である。本実施形態では、例えば図12のb図よりわかるようにリング共振器21のロック波長は、目標とする光信号成分の波長λ3に対して多少ずれる。しかし、ヒータ21Hの発熱量は、先にも説明したようにフォトダイオード24で検出される光パワーPlightの二乗になっているため、ピーク値に対して規格化した割合で見ると、ロック波長における光パワーPlightの割合は、ロック波長におけるヒータ発熱量の割合よりは高い。このため、フォトダイオード24は前記ロック波長において、目標とするチャネルの光信号成分から、十分な検出電流Iを得ることができる。なお図13の変形例に示すように、前記ステップ2とステップ3は入れ替えても構わない。なお本実施形態において、前記光スイッチ素子20が形成される基板は図3,4で説明したSOI基板に限定されるものではなく、例えばGaAs基板やInP基板など、光導波路22,23やリング共振器21を形成できる基板であれば、他の材料を使うことも可能である。例えばGaAs基板を前記シリコン基板41の代わりに使う場合、前記コア43A,43B,43RをInGaAsあるいはInGaAsPにより形成することができ、またクラッド44をGaAsあるいはAlGaAsにより形成することができる。またInP基板を前記シリコン基板41の代わりに使う場合には、前記コア43A,43B,43RをInGaAs、InAsPあるいはInGaAsPにより形成し、クラッド44をInP、InAlAsあるいはInGaAlAsにより形成することができる。前記基板41,コア43A,43B,43Rおよびクラッド44をこれらの化合物半導体により形成する場合には、前記フォトダイオード24をこれら化合物半導体のエピタキシャル層により形成することができ、フォトダイオード24の形成が容易になる。なお本実施形態において、図14の変形例に示すように、前記トランスインピーダンス増幅器25からリミティング増幅器26に至る信号路から分岐して前記ヒータ21Hに帰還される電圧信号Vの信号路に、低域フィルタ25Fを設けることも可能である。なお図14中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。通常、WDM信号のチャネルを伝送される光信号は非常に高速であり、低周波信号は含まないものであるが、このような低域フィルタ25Fを設けることにより、仮に前記チャネルCh3を伝送される信号が、前記ヒータ21Hによるリング共振器21の加熱動作に影響を与えるような比較的低周波の信号成分を含んでいたとしても、これらの成分の前記ヒータ21Hによる加熱動作への影響を遮断することが可能となる。さらに前記トランスインピーダンス増幅器25の出力電圧Vが小さく、そのためヒータ21Hの発熱量が不十分で図10で説明した交点3を得られない場合には、図15の変形例に示すように、前記トランスインピーダンス増幅器25の出力電圧Vを所定の増幅率で増幅する線形増幅器27を、前記トランスインピーダンス増幅器25とヒータ21Hの間に挿入してもよい。図示の例では、線形増幅器27はスイッチSW1とヒータ21Hの端子21Hbの間に挿入されて前記出力電圧Vを、動作点の波長にかかわらず所定の増幅率で増幅しているが、線形増幅器27は、フィルタ25FとスイッチSW1の間に挿入してもよい。また本実施形態においてフィルタ25Fは、省略することも可能である。このような線形増幅器27を設けることにより、図16に示すように光共振器21の温度をトランスインピーダンス増幅器25の出力電圧では十分に昇温できないような場合でも、交点3が出現するような温度まで昇温させることができる。換言すると図15の構成では、前記線形増幅器27が前記出力電圧Vを、前記リング共振器21の温度が、図16に白丸で示す信号波長λ3に対応した共振波長を与える温度Tλを超えるような増幅率で増幅するため、確実に交点3を出現させることが可能となる。図17は、前記図15の構成を実現する回路の一例を示す回路図である。図17を参照するに、本実施形態では図15の低域フィルタ25Fが、前記電圧信号Vの帰還路に挿入されたコイル27Lと、コイル27Lを通過した電圧信号の高周波成分を除去するシャントキャパシタ27Cより構成されている。図18は、前記図15の構成を実現する回路の別の例を示す回路図である。図18を参照するに、本実施形態では前記増幅器27が、非反転入力端子を接地され、反転入力端子に前記電圧信号Vを供給される演算増幅器27Aにより実現されており、前記演算増幅器27Aは、出力端子と反転入力端子との間にキャパシタと抵抗よりなるフィードバック回路が形成され、能動低域通過フィルタとして機能する。[第2の実施形態]図19は、第2の実施形態による光スイッチ素子20Aの構成を示す平面図、図20および図21は、それぞれ図19中、線B-B’およびC-C’に沿った断面図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図19を参照するに、本実施形態では前記リング共振器21を囲んで前記シリコン基板41上に、前記シリコン基板41中にまで侵入する深い溝部20AGが形成されている。図21の断面図を参照するに、かかる溝部20AGを形成することにより、ヒータ21Hからの熱は、フォトダイオード24に伝導される際に、前記溝部20AGの下を迂回する経路を辿る必要があることがわかる。このため、前記シリコン基板41のうち、前記リング共振器21が形成されている領域は、フォトダイオード24が形成されている領域に対し、熱的に分離され、前記ヒータ21Hの熱がフォトダイオード24に伝導されてその温度を変化させるのが抑制される。図20の断面図からもわかるように、前記フォトダイオード24が形成されている領域と前記リング共振器21が形成されている領域は、幅のせまい領域21Gに限定され、フォトダイオード24への熱の流入が効果的に抑制される。[第3の実施形態]図22は、第3の実施形態による光スイッチ素子20Bの構成を示す平面図、図23は、図22中、線D-D’に沿った断面図である。図22の平面図を参照するに、本実施形態では第2の光導波路23が除去され、前記リング共振器21中のチャネルCh3の光信号成分を検出するために、前記リング共振器21の一部にフォトダイオード24が形成されている。図23の断面図を参照するに、本実施形態では前記基板41がn型InP基板より構成され、前記コア43Rが前記InP基板41にエピタキシャルに形成された非ドープのInGaAsP層より構成されている。図示しないが同様に、本実施形態では前記導波路22のコア43Aも、非ドープInGaAsP層より構成されている。また本実施形態ではクラッド44が前記基板41上にエピタキシャルに形成されたp型InP層により構成されている。さらに本実施形態では前記InP基板41の下主面には前記フォトダイオード24の下部電極24Ebが一様に形成されており、また前記クラッド44上には前記ヒータ21Hを構成するリング状のパタ―ンが形成されている。また前記端子21Haと21Hbの間のヒータ21Hの切れ目に対応して、前記クラッド44上にフォトダイオード24の上部電極24Etが形成されている。このような構成によれば、図1の実施形態における第2の光導波路23を省略し、フォトダイオード24をリング共振器21内に集積化して形成することが可能となり、光スイッチ20Bの寸法を縮小することが可能となる。先にも説明した通り、図1の実施形態においても、光スイッチ素子20をGaAs基板やInP基板などの化合物半導体基板上に形成することが可能である。なお本実施形態においても図24の変形例にしめすように、前記光スイッチ素子20Bを、図3,図4で説明したSOI基板を使って構成し、図5と同様な構成のフォトダイオードをリング共振器21の切れ目に集積化して形成することも可能である。図24の変形例において、前記下部電極24Ebは紙面から手前側に引き出して形成すればよい。図24中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。[第4の実施形態]図25は、第4の実施形態による光スイッチ素子20Cの構成を示す平面図である。図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図25を参照するに、本実施形態では前記トランスインピーダンス増幅器25の出力電圧信号Vが前記ヒータ21Hに、前記リミティング増幅器26を通った後に、出力電圧信号Vpとして供給されるように構成されている。リミティング増幅器26は先に説明したようにしきい値動作をする増幅器であるため、かかる構成によれば、前記トランスインピーダンス増幅器25の出力電圧信号Vがしきい値電圧以下であればリミティング増幅器26の出力電圧信号Vpはゼロとなり、しきい値電圧以上であれば所定電圧となる。従って、前記リング共振器21の温度が変化し電圧信号Vの値が変化した場合、前記ヒータ21Hに供給される電圧信号Vpは、所定の波長範囲内において図26に示すように急激に増大し、曲線C2で示すように、曲線C1で示す先の図9のものよりもはるかに急峻な波長依存性を示す。このため曲線C2の長波長側半分に形成される交点3と交点3’の波長はほとんど同じになり、仮にリング共振器21の共振波長が製造誤差などで、室温環境において大きくずれていたとしても、本実施形態によれば、前記曲線C2で表される非常に鋭い波長依存性を使ったフィードバック動作により、リング共振器21の動作時における共振波長を、所定の波長とほぼ同じ波長にロックすることが可能となる。すなわち、例えば前記リング共振器21が、製造時のばらつきなどに起因して、先に説明した共振波長の温度依存性L1とは多少ずれた波長依存性L1’を有していた場合を考えると、環境温度においてはそれぞれの共振波長L1λ,L1λ’が図26に示すように大きく離れていても、それぞれ交点3および交点3’により与えられる動作時における共振波長は、ほとんど差がないことがわかる。なお図26において直線L1およびL1’の傾きは、前記リング共振器21を構成する光導波路を構成する材料の熱光学効果により決定されるものであり、リング共振器21のパターニング精度には余り依存しない。[第5の実施形態]図27は、第5の実施形態による光スイッチ素子20Dの構成を示す。ただし図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図27を参照するに、前記光スイッチ素子20Dは図15の光スイッチ素子と同様な構成を有しているが、線形増幅器27の代わりに図27に示す構成と図28に示す入出力特性を有する非線形増幅器37を使っている点で相違している。図28を参照するに、非線形増幅器37はダイオード接続され入力電圧信号Vinを供給されるMOSトランジスタ37Aと、前記MOSトランジスタ37Aの出力電圧を反転入力端子に供給され、非反転入力端子が接地され、帰還抵抗37Rを有する演算増幅器より構成されており、図28に示す放物型の入出力電圧特性を有しており、入力電圧Vinに対応して出力電圧Voutをその二乗、すなわちVin2に比例して発生させる。図30の図aは、かかる非線形増幅器37を使った光スイッチ素子20Dのフィードバック動作を説明する図である。図30の図aを参照するに、本実施形態では前記入力電圧Vinの二乗に比例する出力電圧Voutを生じる非線形増幅器37を使っているため、先の図26の図と同様に、前記ヒータ21Hの発熱量とリング共振器21の波長の共鳴関係が、ズ29の図bに示した図10のものよりも鋭くなり、直線L1が多少平行移動しても、動作点となる交点3における共振器波長の変化はわずかとなる。[第6の実施形態]図31は、前記図1の光スイッチ20と同じ構成の光スイッチ201,202,20Nを使ったWDM信号の復調器30の概略的構成を示す図である。図31を参照するに、入力端22inにチャネル1,2,NのWDM信号が入来する光導波路22が、先に図3,図4で説明したSOI基板41上を延在し、前記光導波路に前記光スイッチ素子201,202,20Nが、順次光結合される。なお図31の各光スイッチ素子201,202,20Nにおいて、トランスインピーダンス増幅器25およびリミティング増幅器26、さらに始動スイッチSW1および始動電圧源21HBを一括して電気回路28で示している。前記WDM信号中に含まれ、それぞれの光スイッチ201,202,20Nにより分離された光信号成分は、対応する光スイッチ201,202,20Nの電気回路28より、2値ディジタル電気出力信号として出力される。図32は、図31に示した各々の光スイッチ素子201,202,20Nにより、共振波長をロックさせて行われる、前記入力WDM信号からの信号成分の分離動作の手順を説明する図である。図32を参照するに、図aは光スイッチ素子201,202,20Nが前記図11のフローチャートのステップ1の状態に対応して環境温度に放置されている状態に対応しており、透過率のディップで示される各々の光スイッチ素子201,202,20Nは、それぞれの共振波長λ1’,λ2’,λN’が、チャネルCh1,Ch2,ChNの光信号成分波長λ1,λ2,λNに対して短波長側にずれるように製造されている。そこで前記図11のステップ2に対応して前記始動スイッチSW1を端子B側に切り替えて、各々の光スイッチ素子201,202,20Nにおいてヒータ21Hを始動電源21HBにより加熱し、リング共振器21の共振波長λ1’,λ2’,λN’を、図32のbの図に示すように、それぞれ対応する光信号成分波長λ1,λ2,λNよりも長波長側にシフトさせる。さらに図11のステップ3でWDM信号の供給を開始し、ステップ4において前記始動スイッチSW1を端子A側に切り替える。これによりそれぞれの光スイッチ素子201,202,20Nにおいてリング共振器21の共振波長λ1’,λ2’,λN’が前記波長λ1,λ2,λNに対し、その近傍においてロックされ、ステップ5の分離動作が開始される。なお上記の説明は、先の図1の光スイッチ素子20を使った場合についてのものであったが、本実施形態の分離動作は、先に説明した光スイッチ素子20A~20Dのいずれを使っても、同様に実行することが可能である。以上、本発明を好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形変更が可能である。"