Реализация оптического затвора дипольными модами в фотонно-кристаллических волноводах
Показано, что дипольные резонансные моды нелинейного керровского дефекта имеют кардинальный эффект на транспортные характеристики фотонно-кристаллических волноводов различных конфигураций, в частности крестового волновода. Существует стабильное решение, в котором входящий свет возбуждает лишь дипольную моду, совместимую с симметрией света. Тогда свет может распространяться лишь в направлении входного света (Рис. a). В линейном случае имел бы место лишь такой режим распространения света. Однако в силу нелинейной связи между дипольными модами нелинейного дефекта, существует также стабильное решение, в котором входящий свет возбуждает обе дипольные моды. В результате возбуждение нечетной дипольной моды индуцирует выходы и в поперечные рукава, как показано на рис. b. При этом выходы в обе поперечные стороны совпадают. Наконец, может реализоваться третий тип решения нелинейных уравнений, в котором выходы в поперечные направления не совпадают, т. е. имеет место нарушение симметрии относительно направления вверх-низ. Эти результаты открывают новую возможность переключателя световых потоков за счет подачи импульсов входного света, которые способны инициировать переходы между различными стабильными решениями.
Кроме того, показано, что вторая дипольная мода может возбуждаться с отставанием по фазе, что приводит к образованию гигантского оптического вихря (представлено на обложке Journal of Optical Society of America B [2]).1. Bulgakov E.N.,
- Sadreev A.F. Giant optical vortex in photonic crystal waveguide // Phys. Rev.B. 2012. V.85. P. 165305.
- Bulgakov E.N., Sadreev A.F. Symmetry breaking in photonic crystal waveguide coupled with the dipole modes of a nonlinear optical cavity // J. Opt. Soc. Am. B. 2012. V. 29. P.2924.
- Bulgakov E.N., Sadreev A.F. All-optical manipulation of light in X- and T-shaped photonic crystal waveguides with a nonlinear dipole defect // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. P.075125.