【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信やコンピュータ等に利用される光演算回路であって、特に入力される光強度の増減によって演算処理を行えるようにしたゲートアレイ素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基本論理回路として、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路、ＮＯＴ回路、ＮＡＮＤ回路等がある。 Ａ
ＮＤ回路は、入力信号をＡ，Ｂ、出力信号をＹとした場合に、Ａ＝０，Ｂ＝０の時、Ｙ＝０。 Ａ＝０，Ｂ＝１の時、Ｙ＝０。 Ａ＝１，Ｂ＝０の時、Ｙ＝０。 Ａ＝１，Ｂ
＝１の時、Ｙ＝１。 という応答を示すものである。

【０００３】同様に、ＯＲ回路は入力信号をＡ，Ｂ、出力信号をＹとした場合に、Ａ＝０，Ｂ＝０の時、Ｙ＝
０。 Ａ＝０，Ｂ＝１の時、Ｙ＝１。 Ａ＝１，Ｂ＝０の時、Ｙ＝１。 Ａ＝１，Ｂ＝１の時、Ｙ＝１。

【０００４】同様に、ＮＯＴ回路は入力信号をＡ、出力信号をＹとした場合に、Ａ＝０の時、Ｙ＝１。 Ａ＝１の時、Ｙ＝０。

【０００５】同様に、ＮＡＮＤ回路は入力信号をＡ，
Ｂ、出力信号をＹとした場合に、Ａ＝０，Ｂ＝０の時、
Ｙ＝１。 Ａ＝０，Ｂ＝１の時、Ｙ＝１。 Ａ＝１，Ｂ＝０
の時、Ｙ＝１。 Ａ＝１，Ｂ＝１の時、Ｙ＝０。

【０００６】同様に、ＮＯＲ回路は入力信号をＡ，Ｂ、
出力信号をＹとした場合に、Ａ＝０，Ｂ＝０の時、Ｙ＝
１。 Ａ＝０，Ｂ＝１の時、Ｙ＝０。 Ａ＝１，Ｂ＝０の時、Ｙ＝０。 Ａ＝１，Ｂ＝１の時、Ｙ＝０。

【０００７】同様に、ＸＯＲ回路は入力信号をＡ，Ｂ、
出力信号をＹとした場合に、Ａ＝０，Ｂ＝０の時、Ｙ＝
０。 Ａ＝０，Ｂ＝１の時、Ｙ＝１。 Ａ＝１，Ｂ＝０の時、Ｙ＝１。 Ａ＝１，Ｂ＝１の時、Ｙ＝０。 のような各入出力特性を備えたものである。 一般には、前記各基本回路を種々選択して組み合わせることにより演算回路が構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上記各基本論理回路が、ＳｉやＧａＡｓ等の半導体によって形成されていたために、これらの電子の移動速度に限界（ほぼ０．１ｎｓ）があり、たとえばコンピュータのＣＰＵ
（Central Processing Unit）の演算速度の向上を図ろうとしても、スイッチング動作をより高速に行なうことができず、装置全体の処理速度の向上を図ることができないこともあり、最近では、より速くスイッチング動作を行うことができるもので、かつユーザが自由にプログラムできる光演算回路が必要となってきており、したがってこれを実現するための素子の出現が望まれている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力光の強度が増加すると出力光の強度を低下させる第１光演算部と、前記入力光の強度が増加すると出力光の強度を増加させる第２光演算部と、前記入力光および前記出力光を導光させるための光導波路とからなり、該光導波路の近傍に光導波路の機能を破壊するための光導波路機能破壊手段が配設されてなることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上記の光ゲートアレイ素子では、第１演算部と第２演算部と光導波路機能破壊手段とが設けられているため、各入力に対して所定の出力結果を出す演算処理を極めて高速に行うことができ、また光導波路機能破壊手段により不要な光演算部に接続されている光導波路の導光機能を破壊することで所望のプログラムをつくり込むことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明する。 図１は、本発明による光ゲートアレイ素子を構成する基本論理回路としての光演算回路が形成された回路基板を中心とするブロック図、図２は、図１に示す基板のＣで示す光導波路部分を拡大して示す部分拡大図、図３
は、３次非線形光学導波材の有する特性を示す特性図、
図４，図５は、それぞれ図１及び図２に示す光導波路によって得られる出力特性を示す特性図である。 なお、図３は横軸が光強度を示し、縦軸が屈折率を示す。 また、
図４及び図５は、それぞれ横軸が光導波路に入力される光強度、縦軸がその出力強度である。

【００１２】図１に示す光演算回路は、回路基板１の表面に光導波路２が形成され、この光導波路２の図示右端部に二つのレーザー光源３，４が接続されている。 またレーザー光源３，４をそれぞれ個別に駆動する駆動回路５，６と、この各駆動回路５，６を駆動制御する駆動制御部７が設けられている。 上記回路基板１の図示左端部には、光導波路２の出力光の強度に対応する電流値を得るフォトダイオードなどの光電変換素子８が光学的に接続され、この光電変換素子８の出力部には、電流を電圧に変換するＡ／Ｖ変換部９と、このＡ／Ｖ変換部９の出力電圧を一定の電圧と比較する比較器１０が接続されている。

【００１３】上記回路基板１上に形成された光導波路２
は、互いに屈折率の異なる２種類の光導波材２ａ，２ｂ
と、３次非線形光学材料２ｃとから形成され、上面から見た形状がほぼＹ字状となっている。 上記光導波材２ａ
の屈折率はｎ１であり、この光導波材２ａ，２ａは光導波路２の入出力側にそれぞれ配置形成されている。 光導波路２の直線部には屈折率ｎ２の光導波材２ｂ，２ｂが接続されており、この光導波材２ｂ，２ｂの間に、屈折率ｎｘの３次非線形光学材料２ｃが挟まれている。 この３次非線形光学材料２ｃは、その屈折率ｎｘが、入力される光の強度によって変化するものであり例えばＫＴＰ
などの材料である。 ３次非線形光学材料２ｃの特性は種々のものがあるが、例えば、図３に示すように入力する光強度の増加によって、屈折率が（イ）で示すように非線形的に増加し又は（ロ）で示すように非線形的に減少する特性を備えたものである。

【００１４】本実施例に示す光導波路２では、上述した３次非線形光学材料２ｃと屈折率の異なる光導波材２
ａ，２ｂとの組み合わせや、これらと３次非線形光学材料２ｃの長さ寸法ｄの設定等との組み合わせから、図４
に（ハ）で示す光学特性や図５に（ニ）で示すような光学特性を任意に得ることができる。 この光学材料の組み合せによる光演算部では、屈折率ｎ１やｎ２の組み合せ、および前記長さ寸法ｄの設定などにより、図４にて（ハ）で示すように、入力光の強度が増加すると、これに応じて出力光の強度が低下する部分を有する特性とすることができ、あるいは図５にて（二）で示すように、
入力光の強度が増加するとこれに応じて出力光の強度も増加する特性とすることができる。

【００１５】上記レーザー光源３と４は、光導波路２内に向けて所定の光量にて発光するように制御される。 上記比較器１０は、「＋」の入力側に上記Ａ／Ｖ変換部９
からの出力電圧が与えられている。 また、「−」の入力側には電源電圧Ｖｃｃが抵抗器１１ａと可変抵抗器１１
ｂとで分圧されて与えられており、可変抵抗器１１ｂの抵抗値を調整することによって、比較器１０によるしきい値Ｓが設定される。 この実施例では比較器１０を中心とする回路により判別部１２が構成されている。

【００１６】以上の構造を備えた各種光演算回路の動作について、図６ないし図１７を参照して説明する。 最初に、図６（Ａ），（Ｂ）及び図７を参照してＮＯＴ回路について説明する。 図６（Ａ）は、上述したＮＯＴ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表、図７は図４にて（ハ）に示す特性を備えた光導波路２を使用して、ＮＯＴ回路として動作させる場合の説明図である。
ここで図７は、横軸が光導波路２に入力される光強度であり、縦軸が、光電変換素子８により検出されＡ／Ｖ変換部９にて変換された電圧値である。

【００１７】まず、可変抵抗器１１ｂの抵抗値を調整して、比較器１０におけるしきい値Ｓを設定する。 図７にはこのしきい値Ｓが示されている。 図４に示すような出力特性を有する光演算回路をＮＯＴ回路として動作させる場合には、上記駆動制御部７を調整して例えば一方のレーザー光源３から常に一定光量のオフセット光を発し、これを光導波路２に入力させる。 このオフセット光の光強度をＰ１で示す。 このオフセット光の強度Ｐ１
は、このオフセット光のみが入力された場合に、光導波路２から出力される光強度に基づく検出電圧が比較器１
０でのしきい値Ｓよりも大きくなるように設定する。 そして他方のレーザー光源４により強度Ｐ２の信号光が与えられる。 このＰ２の光が発せられると、光導波路２内では、レーザー光源３からのオフセット光の強度Ｐ１に信号となる光強度Ｐ２が加算されて（Ｐ１＋Ｐ２）となる。 この（Ｐ１＋Ｐ２）が入力されたとき、Ａ／Ｖ変換部９からの出力電圧はしきい値Ｓよりも小さくなるように設定する。

【００１８】すなわち、図６（Ｂ）に示すように、レーザー光源４から強度Ｐ２の信号光が入力されていないとき（Ａ＝「０」）には光導波路２から出力される光は真理値「１」に相当する強度となり、光電変換素子８によって検出された光電変換出力がＡ／Ｖ変換部９を介して比較器１０に与えられ、比較器１０からは「１」の出力が得られる（Ｙ＝「１」）。 またレーザー光源４から信号光が与えられると（Ａ＝「１」）、光導波路２から出力される光の強度は真理値「０」に相当する光強度となる。 そして比較器１０からは「０」が出力され（Ｙ＝
「０」）、否定演算が行われる。 なお、このＮＯＴ回路では、入力側のレーザー光源を１個のみ設け、このレーザー光源によりＰ１の強度のオフセット光を常に発生させておき、この同じレーザー光源によりＰ２の強度の光を加算して与えるようにし、レーザー光源が加算光を発したときに、入力が（Ａ＝「１」）となるようにしてもよい。

【００１９】次に、図８（Ａ），（Ｂ）および図９は、
ＮＡＮＤ回路として動作させる場合を示している。 図８
（Ａ）は、ＮＡＮＤ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）
はその真理値表、図９は図４にて（ハ）で示す特性となる光導波路２を使用してＮＡＮＤ回路として動作させる場合の動作説明図である。 比較器１０におけるしきい値Ｓは図９に示す通りである。 ＮＡＮＤ回路として動作させる場合、上記駆動制御部７を調整してレーザー光源３，４から一定の光強度Ｐ３のオフセット光を常に発生させる。 このオフセット光は、両レーザー光源３と４とから発し、その光強度の和がＰ３となるようにしてもよいし、いずれか一方のレーザー光源３または４から強度Ｐ３のオフセット光を発してもよい。 このオフセット光の強度Ｐ３は、図９に示すようにオフセット光だけが光導波路２に入力されている状態にて、光導波路２から出力される光強度の検出電圧がしきい値Ｓを越えるように設定しておく。

【００２０】入力される信号光は、一方のレーザー光源３から、強度Ｐ４の光が加算して発せられるときにＡ＝
「１」となり、他方のレーザー光源４から強度Ｐ５の光が加算して発せられるときにＢ＝「１」となる。 そしていずれか一方の信号光（例えば光強度Ｐ４）がオフセット光に加算され、（Ｐ３＋Ｐ４）の強度の光が光導波路２に入力されたときの出力電圧はしきい値Ｓよりも大きくなるようにする。 また両レーザー光源３と４から共に信号光（光強度Ｐ４とＰ５）が加算されて入力されたとき、この加算光量（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５）を入力値としたときの出力電圧がしきい値Ｓよりも小さくなるようにする。 これにより、図８（Ｂ）に示すように、入力信号光ＡかＢの一方が入力されているとき、あるいはＡとＢのいずれの信号光も入力されていないときに、光導波路２
から出力される光に基づく比較器１０からの出力は真理値「１」となる。 また、レーザー光源３，４の双方から信号光が入力されたときに光導波路２から出力される光の強度に基づく比較器１０からの出力は、真理値「０」
となる。

【００２１】次に、図１０（Ａ），（Ｂ）および図１１
はＮＯＲ回路として動作させる場合を示している。 図１
０（Ａ）は、ＮＯＲ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）
はその真理値表、図１１は図４にて（ハ）で示す特性を備えた光導波路２をＮＯＲ回路の動作させる場合の説明図である。 比較器１０において可変抵抗器１１ｂで設定されるしきい値Ｓは図７および図９に示す場合と同じである。 ＮＯＲ回路として動作させる場合、上記駆動制御部７を調整してレーザー光源３と４の双方から加算値が常に強度Ｐ６となるオフセット光を発生させておく。 あるいはいずれか一方のレーザー光源３または４から強度Ｐ６のオフセット光を発生させておく。 このオフセット光の光強度Ｐ６は、図１１に示すようにオフセット光だけが光導波路２に入力されている状態にて、光導波路２
から出力される光強度の検出電圧がしきい値Ｓを越えるように設定しておく。

【００２２】入力される信号光は、一方のレーザー光源３から、強度Ｐ７の光が加算して発せられるときにＡ＝
「１」となり、他方のレーザー光源４から強度Ｐ８の光が加算して発せられるときにＢ＝「１」となる。 そしていずれか一方の信号光（例えば光強度Ｐ７）がオフセット光に加算され、（Ｐ６＋Ｐ７）の強度の光が光導波路２に入力されたときの出力電圧はしきい値Ｓよりも小さくなり、さらに両レーザー光源３と４から共に信号光（光強度Ｐ７とＰ８）が加算されて入力されたとき、全ての加算光量（Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８）を入力値としたときの出力電圧もしきい値Ｓよりも小さくなるようにする。
これにより、図１０（Ｂ）に示すように、入力信号光Ａ
かＢのいずれもが入力されていないとき、光導波路２から出力される光に基づく比較器１０からの出力は真理値「１」となる。 また、レーザー光源３，４の双方またはいずれか一方から信号光が入力されるとき、光導波路２
から出力される光の強度に基づく比較器１０からの出力は、真理値「０」となる。

【００２３】次に、図１２（Ａ），（Ｂ）及び図１３を参照してＸＯＲ回路について説明する。 図１２（Ａ）
は、ＸＯＲ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表、図１３は図４にて（ハ）で示す特性を備えた光導波路２がＸＯＲ回路として動作するときの説明図である。 比較器１０において可変抵抗器１１ｂで設定されるしきい値Ｓは図１１などと同じである。 ＸＯＲ回路として動作させる場合、上記駆動制御部７を調整してレーザー光源３と４の双方から加算値が常に強度Ｐ９となるオフセット光を発生させておく。 あるいはいずれか一方のレーザー光源３または４から強度Ｐ９のオフセット光を発生させておく。 ただしこの場合のオフセット光の強度Ｐ９は、図１３に示すようにオフセット光だけが光導波路２に入力されている状態にて、光導波路２から出力される光強度の検出電圧がしきい値Ｓよりも小さくなるように設定される。

【００２４】入力される信号光は、一方のレーザー光源３から、強度Ｐ１０の光が加算して発せられるときにＡ
＝「１」となり、他方のレーザー光源４から強度Ｐ１１
の光が加算して発せられるときにＢ＝「１」となる。 そしていずれか一方の信号光（例えば光強度Ｐ１０）がオフセット光に加算され、（Ｐ９＋Ｐ１０）の強度の光が光導波路２に入力されたときの出力電圧はしきい値Ｓよりも大きくなり、両レーザー光源３と４から共に信号光（光強度Ｐ１０とＰ１１）が加算されて入力されたとき、全ての加算光量（Ｐ９＋Ｐ１０＋Ｐ１１）に対する出力電圧がしきい値Ｓよりも小さくなるようにする。 これにより、図１２（Ｂ）に示すように、レーザー光源３
と４から入力信号光ＡかＢのいずれもが入力されていないとき、または入力信号ＡとＢが共に入力されている場合に、光導波路２から出力される光に基づく比較器１０
からの出力は真理値「０」となる。 また、レーザー光源３，４のいずれか一方から信号光（ＡまたはＢ）が入力されるとき、光導波路２から出力される光の強度に基づく比較器１０からの出力は、真理値「１」となる。

【００２５】次に、図１４（Ａ），（Ｂ）及び図１５を参照してＡＮＤ回路を構成する場合について説明する。
なお、このＡＮＤ回路として機能を上記光導波路に発揮させる場合には、光導波路２が図５にて（ニ）で示す特性となるようにする。 図１４（Ａ）は、ＡＮＤ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表、図１５は図５にて（ニ）で示す特性を備えた光導波路２を使用してＡＮＤ回路として動作させる場合を示す説明図である。
上記各実施例と同様にしてしきい値Ｓを設定する。 そして、図示ＡＮＤ回路として動作させる場合、上記駆動制御部７を調整してレーザー光源３，４の双方またはいずれか一方から強度Ｐ１２のオフセット光を常に発生させておく。 この光強度Ｐ１２としては、図１５に示すようにオフセット光だけが入力されているときの、光導波路２から出力される光強度に基づく検出電圧がしきい値Ｓ
よりも小さくなるようにしておく。

【００２６】入力される信号光は、一方のレーザー光源３から、強度Ｐ１３の光が加算して発せられるときにＡ
＝「１」となり、他方のレーザー光源４から強度Ｐ１４
の光が加算して発せられるときにＢ＝「１」となる。 そしていずれか一方の信号光（例えば光強度Ｐ１３）がオフセット光に加算され、（Ｐ１２＋Ｐ１３）の強度の光が光導波路２に入力されたときの出力電圧はしきい値Ｓ
よりも小さくなり、両レーザー光源３と４から共に信号光（光強度Ｐ１３とＰ１４）が加算されて入力されたとき、全ての加算光量（Ｐ１２＋Ｐ１３＋Ｐ１４）に対する出力電圧がしきい値Ｓよりも大きくなるようにする。
これにより、図１４（Ｂ）に示すように、レーザー光源３と４から入力信号光ＡかＢのいずれもが入力されていないとき、または入力信号ＡとＢのいずれか一方が入力されている場合に、光導波路２から出力される光に基づく比較器１０からの出力は真理値「０」となる。 また、
レーザー光源３，４の双方から信号光（ＡおよびＢ）が入力されるとき、光導波路２から出力される光の強度に基づく比較器１０からの出力は、真理値「１」となる。

【００２７】次に、図１６（Ａ），（Ｂ）および図１７
は、図５にて（二）で示す特性の光導波路２を使用してＯＲ回路として動作させる場合を示している。 この場合のレーザー光源３，４の双方またはいずれか一方からのオフセット光の強度はＰ１５であり、図１７に示すようにオフセット光だけが入力されているときの、光導波路２から出力される光強度に基づく検出電圧は、しきい値Ｓよりも小さくなるようにしておく。

【００２８】入力される信号光は、一方のレーザー光源３から、強度Ｐ１６の光が加算して発せられるときにＡ
＝「１」となり、他方のレーザー光源４から強度Ｐ１７
の光が加算して発せられるときにＢ＝「１」となる。 そしていずれか一方の信号光（例えば光強度Ｐ１６）がオフセット光に加算された時点で、（Ｐ１５＋Ｐ１６）の強度の光が光導波路２に入力されたときの出力電圧はしきい値Ｓよりも大きくなり、両レーザー光源３と４から共に信号光（光強度Ｐ１６とＰ１７）が加算されて入力されたとき、全ての加算光量（Ｐ１５＋Ｐ１６＋Ｐ１
７）に対する出力電圧がしきい値Ｓよりも大きくなるようにする。 これにより、図１６（Ｂ）に示すように、レーザー光源３と４から入力信号光ＡかＢのいずれもが入力されていないときに比較器１０からの出力は真理値「０」となり、その他の場合には、比較器１０からの出力は、真理値「１」となる。

【００２９】以上のように、３次非線形光学材料２ｃと一定の屈折率を備えた光導波材２ａ等との組み合わせによって、任意の出力特性を実現することができ、これにより光による基本論理回路を構成することができる。 このように本実施例では、光による基本論理回路を構成できるため、スイッチング動作をより高速で行わせることができる。

【００３０】また、上記光導波路の特性は、３次非線形光学材料の材質や長さ等を選択すればよいため、容易に任意のものを得ることができる。 また、上記実施例のようにオフセット光の設定値を変化させることによっても、他の基本論理回路としての機能を容易に発揮させることができるので、設計の際の自由度を向上させることもできる。

【００３１】図１８は、上述した光演算回路を多数組み合わせて構成した本発明による光ゲートアレイ素子の一実施例を示す概略ブロック図、図１９（Ａ）は、図１８
に示す光ゲートアレイ素子の一部の内部構造の詳細を示す部分拡大図、（Ｂ）は（Ａ）に示す部分の部分拡大側面図である。 図示光ゲートアレイ素子は、Ｉ１乃至Ｉｎ
からなる複数の入力端子と、この各端子Ｉ１乃至Ｉｎにそれぞれ接続された複数の第１光演算部とＮＯＴ回路から構成されたＮＯＴ回路群１５と、このＮＯＴ回路群１
５の出力側に接続された、第２光演算部とＡＮＤ回路をマトリクス状に接続して形成されたＡＮＤ回路群１６
と、このＡＮＤ回路群１６の出力側に接続された、第２
光演算部とＯＲ回路を同様のマトリクス状に接続して形成したＯＲ回路群１７と、このＯＲ回路群１７の出力側に接続された、複数のバッファ１８ａからなるバッファ群１８とを有して構成されている。

【００３２】第１光演算部としてのＮＯＴ回路群１５や第２光演算部としての上記ＡＮＤ回路群１６やＯＲ回路群１７は、上述した光導波路２がマトリクス状に接続されたものであるが、所望の組み合わせ回路を形成する場合、この一部の光導波路２を切断することで行なう。 図示実施例では、各マトリクスを構成する光導波路２の近傍にたとえば光導波路機能破壊手段としてのヒューズ等の加熱部材１９が形成されており、この加熱部材１９への通電により各加熱部材１９が加熱され、この加熱によって当該当接部分の光導波路２の一部が溶断されるようなっている。

【００３３】従って、予め組み合わせ回路を想定し、必要な部分に配置された加熱部材１９に通電すれば、所望の組み合わせ回路を構成することができる。 このような構成の光ゲートアレイ素子であれば、スイッチング動作をより高速で行なうことは勿論であるが、従来電気的に構成していたプログラマブルゲートアレイ装置を光を用いたものに容易に置換することができる。 尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において様々に変形実施が可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明による発明であれば、入力光の強度が増加すると出力光の強度を低下させる第１光演算部と、前記入力光の強度が増加すると出力光の強度を増加させる第２光演算部と、前記入力光および前記出力光を導光させるための光導波路と、該光導波路機能を破壊するための光導波路機能破壊手段とを有する構成としたため、各入力に対して所定の出力結果を出す演算処理を極めて高速に行うことができると同時に、前記光導波路機能破壊手段により不要な光演算部に接続されている光導波路の導光機能を破壊することで所望のプログラムをつくり込んだ光演算回路を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例としての基本論理回路が形成された回路基板を中心とするブロック図。

【図２】図１に示す基板のＣで示す光導波路部分を拡大して示す部分拡大図。

【図３】３次非線形光学材料の有する特性を示す特性図。

【図４】図１及び図２に示す光導波路によって得られる出力特性を示す特性図。

【図５】図１及び図２に示す光導波路によって得られる出力特性を示す特性図。

【図６】同図（Ａ）は、ＮＯＴ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表。

【図７】図４に示す特性を備えた光導波路によってＮＯ
Ｔ回路として動作させる場合を示す説明図。

【図８】（Ａ）は、ＮＡＮＤ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表。

【図９】図４に示す特性を備えた光導波路によってＮＡ
ＮＤ回路として動作させた場合を示す説明図。

【図１０】（Ａ）は、ＮＯＲ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表。

【図１１】図４に示す特性を備えた光導波路を使用して上記ＮＯＲ回路として動作させる場合を示す説明図。

【図１２】（Ａ）は、ＸＯＲ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表。

【図１３】図４に示す特性を備えた光導波路によってＸ
ＯＲ回路として動作させた場合を示す説明図。

【図１４】（Ａ）は、ＡＮＤ回路を記号で示した説明図、（Ｂ）はその真理値表。

【図１５】図５に（ニ）で示す特性を備えた光導波路を使用してＡＮＤ回路として動作させた場合を示す説明図。

【図１６】（Ａ）は、ＯＲ回路を記号で示した説明図、
（Ｂ）はその真理値表。

【図１７】図５にて（ニ）で示す特性を備えた光導波路を使用してＯＲ回路として動作させた場合を示す説明図。

【図１８】上記各光導波路を多数組み合わせて構成した光ゲートアレイ素子の一実施例を示す概略ブロック図。

【図１９】（Ａ）は光ゲートアレイ素子の一部の内部構造の詳細を示す部分拡大図、（Ｂ）はその断面図。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ 光演算部（光導波路） ２ｃ 光導波部（３次非線形光学材料） ３，４ レーザー光源 ５，６ 駆動回路 ７ 駆動制御部 ８ 光電変換素子 ９ Ａ／Ｖ変換部 １０ 比較器 １１ 可変抵抗器 １２ 判別部 Ａ，Ｂ 入力信号 Ｓ しきい値 Ｙ 出力信号