多モード干渉カプラを有する双安定性半導体レーザによる全光フリップ・フロップの実現(フォトニックNW・デバイス,フォトニック結晶・ファイバとその応用,集積光回路,半導体光導波路素子,PLC,ファイバ型デバイス,導波路解析,その他)  [in Japanese] Realization of a semiconductor all-optical flip-flop by a MMI-based bistable laser diode  [in Japanese]

光バケット・スイッチングにおいて全光フリップ・フロップは光メモリや光パケットのセルフ・ルーティング、ビット長変換などの機能を実現するデバイスとして期待されている。我々は全光フリップ・フロップを実現するために多モード干渉カプラを共振器とする双安定性半導体レーザを考案した。2つの発振モード間における相互利得抑制および可飽和吸収効果を利用することで、波長範囲1550nm-1565nm、入射強度0dBm程度のセット光およびリセット光によって発振モードが切り替わることを実験的に確かめ、光フリップ・フロップ動作を実証した。これにより光メモリやビット長変換としての機能を実現することに成功した。

Future Optical packet switching will require all-optical flip-flops for optical packet memory, self-routing, and bit-length conversion. We have experimentally demonstrated an all-optical flip-flop using a multimode interference bistable laser diode (MMI-BLD). The flip-flop is based on bistable switching between two cross-coupled lasing modes through cross-gain saturation and saturable absorption. The optical flip-flop operation was achieved in the wavelength range of 1550 - 1565 nm, and the required power was around 0 dBm. The On/Off ration was more than 10 dB. The latching functions such as optical memory and pulse width conversion were successfully demonstrated using the MMI-BLD.