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光導波路を用いた循環記憶方法及びその装置 コモンズ

国内特許コード P000000824
掲載日 2001年11月26日
出願番号 特願平09-268393
公開番号 特開平11-110994
登録番号 特許第3837460号
出願日 平成9年10月1日(1997.10.1)
公開日 平成11年4月23日(1999.4.23)
登録日 平成18年8月11日(2006.8.11)
発明者
  • 荻野 博幸
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 光導波路を用いた循環記憶方法及びその装置 コモンズ
発明の概要 高速の転送速度で大容量のデータを記憶するとともに、データの信頼性を高くすることのできる循環記憶装置に関する発明である。
本発明の光信号時分割多重手段は、電気信号-光信号変換手段によって変換された直列の光信号と、光導波路手段から読み出された直列の光信号のうち記光導波路手段に再び書き込むべきものとを、時分割方式で多重化して、その直列の光信号を光導波路手段に書き込む。その直列の光信号は、光導波路を伝播した後に光信号時分割多重分離手段によって読み出され、光導波路手段に再び書き込むべきものである場合には、直列の光信号を光導波路手段に再び書き込むために同期がとられ、その同期に基づいて、直列の光信号を光信号時分割多重手段に書き込む。
機械的な可動機構を含まない記憶装置のように高速の転送速度を有し、機械的な可動機構を含む記憶装置のように大容量のデータを記憶することができるので、データの信頼性を高くすることができる。
循環記憶装置の制御性が高いのでデータの信頼性を更に高くすることができる。
このような循環記憶装置のデータがデータ伝送中にほとんど損なわれないのでデータの信頼性を一層高くすることができる。
従来技術、競合技術の概要
計算機が開発された当初、水銀、遅延線等を用いて音波や電気信号の伝播を利用する記憶装置が主に主記憶装置として使用されていた。近年は、半導体メモリ、磁気ディスク等の発達により、これら半導体メモリ、磁気ディスク等が、水銀、遅延線等を用いた記憶装置に代わって使用されている。
【0003】
かかる計算機に用いられる従来の大容量記憶装置は、機械的な可動機構を含まない記憶装置と、機械的な可動機構を含む記憶装置とに分類される。前者のものとしては、RAM(Randam Access Memory)ディスクで代表される半導体メモリを用いた高速のものを挙げることができる。後者のものとしては、磁気ディスク、磁気ドラム、光磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ等の中速又は低速の大容量のものを挙げることができる。また、これらの記憶装置を複数組み合わせて高速化又は大容量化したものもある。
産業上の利用分野
本発明は、並列の電気信号を光信号に変換し、その光信号を、ほとんど減衰させることなく光導波路を伝播させ、その伝播に要する時間だけその光信号のデータを循環させることによって記憶を保持する、光導波路を用いた循環記憶方法及びその装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 デジタルデータを表現する並列の電気信号を直列の光信号に変換し、その直列の光信号を、時分割方式で多重化して、光導波路に書き込み、その直列の光信号を前記光導波路に伝播させ、その光信号を前記光導波路から読み出す、光導波路を用いた循環記憶方法において、前記直列の光信号を前記光導波路から読み出した後に時分割方式で多重化して前記光導波路に再び書き込むことによって、前記直列の光信号のデータを循環させる光信号の循環閉路を構成し、その光信号の循環閉路に、前記データを表現する直列の光信号を循環させることによって、そのデータを光信号の循環閉路に記憶させ、前記直列の光信号が前記直列の光信号の循環経路を循環する回数を監視し、その回数が所定の数より多くなる前に前記直列の光信号を並列の電気信号に変換し、その並列の電気信号を前記データに復元し、そのデータを表現する並列の電気信号を前記直列の光信号に再び変換し、時分割方式で多重化して、前記光導波路に再び書き込むことによって、前記データを循環させる前記データの循環閉路を構成し、その循環閉路に前記データを循環させることによって、そのデータを前記データの循環閉路に記憶させることを特徴とする、光導波路を用いた循環記憶方法。
【請求項2】 前記光導波路の途中に前記直列の光信号を書き込み、及び/又は、前記光導波路の途中から前記直列の光信号を読み出すことを特徴とする、請求項1記載の光導波路を用いた循環記憶方法。
【請求項3】 デジタルデータを表現する並列の電気信号が外部から書き込まれる制御処理手段と、
その制御処理手段から前記並列の電気信号が書き込まれ、その並列の電気信号を、各々が同一の波長を有する直列の光信号に変換するとともに、直列の光信号を読み出して並列の電気信号に変換し、その並列の電気信号が前記制御処理手段によって読み出される信号読出し及び書込み手段と、
前記信号読出し及び書込み手段から書き込まれる直列の光信号を伝播させて前記データを記憶する導波路手段とを具え、
前記信号読出し及び書込み手段が、
前記並列の電気信号を直列の電気信号に変換した後に直列の光信号に変換する電気信号-光信号変換手段と、
その電気信号-光信号変換手段によって変換された直列の光信号と、前記信号読出し及び書込み手段によって読み出された直列の光信号のうちの前記光導波路手段に再び書き込むべきものとを、時分割方式で多重化して、その直列の光信号を前記光導波路手段に書き込む光信号時分割多重手段と、
前記光導波路手段から前記直列の光信号を読み出し、その直列の光信号が前記光導波路手段に再び書き込むべきものと前記並列の電気信号に変換されるべきもののうちのいずれであるか識別され、前記光導波路手段に再び書き込むべきものである場合には、前記直列の光信号を前記光信号時分割多重手段に書き込む光信号時分割多重分離手段と、
前記光導波路手段から読み出された前記直列の光信号のうちの前記並列の電気信号に変換されるべきものを、前記光信号時分割多重分離手段から読み出し、その直列の光信号を直列の電気信号に変換した後並列の電気信号に変換する光信号-電気信号変換手段とを具え、
前記光導波路手段が、
前記光信号時分割多重手段から書き込まれた直列の光信号を伝播させて、その直列の光信号のデータを記憶させる光導波路を具え、
前記制御処理手段、電気信号-光信号変換手段、光信号時分割多重手段、光導波路、光信号時分割多重分離手段及び光信号-電気信号変換手段によって、前記データを循環させるデータの循環閉路を構成し、
前記制御処理手段に供給された並列の電気信号のうちの外部から読み出されるべきものが外部から読み出され、その以外の並列の電気信号を前記電気信号-光信号変換手段に再び書込み、
前記光信号時分割多重手段、光導波路、及び光信号時分割多重分離手段によって、前記直列の光信号を循環させる光信号の循環閉路を構成し、
前記直列の光信号が前記光信号の循環経路を循環する回数を監視し、その回数が所定の数より多くなる前に前記直列の信号を並列の電気信号に変換し、
前記制御処理手段が、前記直列の光信号を時分割方式で多重化するよう前記電気信号-光信号変換手段に前記並列の電気信号を書き込むための同期がとられ、その同期に基づいて、前記並列の電気信号を前記電気信号-光信号変換手段に書き込み、
前記光信号時分割多重分離手段が、前記光導波路から読み出した直列の光信号が前記光導波路手段に再び書き込むべきものであるか否かを識別し、前記光導波路手段に書き込むべきものである場合には、前記直列の光信号を前記光導波路手段に再び書き込むために同期がとられ、その同期に基づいて、前記直列の光信号を前記光信号時分割多重手段に書き込むようにしたことを特徴とする、光導波路を用いた循環記憶装置。
【請求項4】 デジタルデータを表現する並列の電気信号が外部から書き込まれる二つ以上の制御処理手段と、
その制御処理手段のうちの対応するものから前記並列の電気信号がそれぞれ書き込まれ、その並列の電気信号を直列の光信号に変換するとともに、直列の光信号を読み出して並列の電気信号に変換し、その並列の電気信号が前記対応する制御処理手段によって読み出される、前記二つ以上の制御処理手段と同数の信号読出し及び書込み手段と、
前記信号読出し及び書込み手段から書き込まれる直列の光信号を伝播させて前記データを記憶する光導波路手段とを具え、
前記信号読出し及び書込み手段の各々が、
前記並列の電気信号を直列の電気信号に変換した後に直列の光信号に変換する電気信号-光信号変換手段と、
その電気信号-光信号変換手段によって変換された直列の光信号と、前記信号読出し及び書込み手段によって読み出された直列の光信号のうちの前記光導波路手段に再び書き込むべきものとを、時分割方式で多重化して、その直列の光信号を前記光導波路手段に書き込む光信号時分割多重手段と、
前記光導波路手段から前記直列の光信号を読み出し、その直列の光信号が前記光導波路手段に再び書き込むべきものと前記並列の電気信号に変換されるべきもののうちのいずれであるか識別され、前記光導波路手段に再び書き込むべきものである場合には、前記直列の光信号を前記光信号時分割多重手段に書き込む光信号時分割多重分離手段と、
前記光導波路手段から読み出された前記直列の光信号のうちの前記並列の電気信号に変換されるべきものを、前記光信号時分割多重分離手段から読み出し、その直列の光信号を直列の電気信号に変換した後並列の電気信号に変換する光信号-電気信号変換手段とを具え、
前記光導波路手段が、
前記電気信号-光信号変換手段によってそれぞれ書き込まれた前記直列の光信号を合流させる光信号合流手段と、
その光信号合流手段によって合流された光信号を伝播させて、その光信号のデータを記憶させる光導波路と、
前記光信号-電気信号変換手段によって変換された直列の光信号に対応する光信号が前記光信号-電気信号変換手段によってそれぞれ読み出されるように、前記光導波路を伝播した直列の光信号を分流する光信号分流手段とを具え、
前記制御処理手段、その制御処理手段から前記並列の電気信号が書き込まれる電気信号-光信号変換手段、光信号合流手段、光導波路、光信号分流手段及び前記電気信号-光信号変換手段によって変換された直列の光信号に対応する光信号を読み出す光信号-電気信号変換手段によって、前記データを循環するデータの循環閉路をそれぞれ構成し、
前記制御処理手段に供給された並列の電気信号のうちの外部から読み出されるべきものが外部から読み出され、それ以外の並列の電気信号を前記電気信号-光信号変換手段に再び書き込み、
前記光信号時分割多重手段、光導波路及び光信号時分割多重分離手段によって、前記直列の光信号を循環させる光信号の循環閉路を構成し、
前記直列の光信号が前記光信号の循環経路を循環する回数を監視し、その回数が所定の数より多くなる前に前記直列の信号を並列の電気信号に変換し、
前記制御処理手段が、前記直列の光信号を時分割方式で多重化するよう前記電気信号-光信号変換手段に前記並列の電気信号を書き込むための同期がとられ、その同期に基づいて、前記並列の電気信号を前記電気信号-光信号変換手段に書き込み、
前記光信号時分割多重分離手段が、前記光導波路から読み出した直列の光信号が前記光導波路手段に再び書き込むべきものであるか否かを識別し、前記光導波路手段に書き込むべきものである場合には、前記直列の光信号を前記光導波路手段に再び書き込むために同期がとられ、その同期に基づいて、前記直列の光信号を前記光信号時分割多重手段に書き込むようにし、
前記電気信号-光信号変換手段によって変換された直列の光信号の各々が、互いに異なる波長を有するようにしたことを特徴とする、光導波路を用いた循環記憶装置。
【請求項5】 前記電気信号-光信号変換手段、前記光信号時分割多重手段、前記光信号時分割多重分離手段及び前記光信号-電気信号変換手段を、同一基板上に形成したことを特徴とする、請求項3又は4記載の光導波路を用いた循環記憶装置。
【請求項6】 前記電気信号-光信号変換手段及び前記光信号時分割多重手段を、同一基板上に形成し、前記光信号時分割多重分離手段及び前記光信号-電気信号変換手段を、別の同一基板上に形成したことを特徴とする、請求項3又は4記載の光導波路を用いた循環記憶装置。
【請求項7】 前記光導波路の途中に前記直列の光信号を書き込む光信号書込み手段、及び/又は、前記光導波路の途中から前記直列の光信号を読み出す光信号読出し手段を更に具えることを特徴とする、請求項3から6のうちのいずれかに記載の光導波路を用いた循環記憶装置。
【請求項8】 前記光導波路の特定の位置に光増幅手段を設けたことを特徴とする、請求項3から7のうちのいずれかに記載の光導波路を用いた循環記憶装置。
【請求項9】 前記光導波路の特定の位置に光信号補正手段を設けたことを特徴とする、請求項3から8のうちのいずれかに記載の光導波路を用いた循環記憶装置。
産業区分
  • 記憶装置
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中
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