Abstract

Whispering gallery modes in cylindrical integrated optics microcavities have, for what is to our knowledge the first time, been mapped with a photon scanning tunneling microscope. Optical images were obtained with a spatial resolution of 50 nm. By combination of information on the spatial optical distributions with wavelength-dependent measurements, an unexpectedly rich variety of intracavity phenomena, such as polarization conversion and interference of copropagating and counterpropagating modes, could be directly observed. A quantitative comparison of the experimental data with computer simulations results in a comprehensive understanding of the various whispering gallery modes inside the microcavity.

© 1999 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. G. E. Keiser, Opt. Fiber Technol. 5, 3 (1999).
  2. D. Rafizadeh, J. P. Zhang, R. C. Tiberio, and S. T. Ho, J. Lightwave Technol. 16, 1308 (1998).
  3. J. C. Knight, N. Dubreuil, V. Sandoghdar, J. Hare, V. Lefèvre-Seguin, J. M. Raimond, and S. Haroche, Opt. Lett. 21, 698 (1996).
  4. B. E. Little, S. T. Chu, H. A. Haus, J. Foresi, and J. P. Laine, J. Lightwave Technol. 16, 998 (1997).
  5. C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).
  6. A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).
  7. F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).
  8. P. L. Gourley, Sci. Am. 278, 56 (1998).
  9. A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).
  10. S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).
  11. N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).
  12. E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 2484 (1992).
  13. K. Karrai and R. D. Grober, Appl. Phys. Lett. 66, 1842 (1995).
  14. E. Betzig and R. J. Chichester, Science 262, 1422 (1993).
  15. R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

1999

G. E. Keiser, Opt. Fiber Technol. 5, 3 (1999).

1998

R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

D. Rafizadeh, J. P. Zhang, R. C. Tiberio, and S. T. Ho, J. Lightwave Technol. 16, 1308 (1998).

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

P. L. Gourley, Sci. Am. 278, 56 (1998).

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

1997

B. E. Little, S. T. Chu, H. A. Haus, J. Foresi, and J. P. Laine, J. Lightwave Technol. 16, 998 (1997).

F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).

1996

1995

K. Karrai and R. D. Grober, Appl. Phys. Lett. 66, 1842 (1995).

1994

A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).

1993

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

E. Betzig and R. J. Chichester, Science 262, 1422 (1993).

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

1992

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 2484 (1992).

Albers, H.

R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

Allovon, M.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Barthe, F.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Betzig, E.

E. Betzig and R. J. Chichester, Science 262, 1422 (1993).

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 2484 (1992).

Blom, F. C.

F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).

Boccara, A. C.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Bölger, B.

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

Bourzeix, S.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Boyd, J. T.

A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).

Bruno, A.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Capasso, F.

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Chichester, R. J.

E. Betzig and R. J. Chichester, Science 262, 1422 (1993).

Cho, A. Y.

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Choo, A. G.

A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).

Chu, S. T.

De Brabander, G. N.

A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).

de Ridder, R. M.

R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

Driessen, A.

R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).

Dubreuil, N.

Faist, J.

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Foresi, J.

Glass, J. L.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

Gmachl, C.

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Gourley, P. L.

P. L. Gourley, Sci. Am. 278, 56 (1998).

Grober, R. D.

K. Karrai and R. D. Grober, Appl. Phys. Lett. 66, 1842 (1995).

Hare, J.

Haroche, S.

Haus, H. A.

Ho, S. T.

Hoekstra, H. J. W. M.

F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).

Jackson, H. E.

A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).

Karrai, K.

K. Karrai and R. D. Grober, Appl. Phys. Lett. 66, 1842 (1995).

Keiser, G. E.

G. E. Keiser, Opt. Fiber Technol. 5, 3 (1999).

Knight, J. C.

Laine, J. P.

Lambeck, P. V.

R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

Lefèvre-Seguin, V.

Levi, A. F. J.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

Licoppe, C.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Little, B. E.

Logan, R. A.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

McCall, S. L.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

Mersali, B.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Mignard, F.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Moers, M. H. P.

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

Moison, J. M.

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

Narimanov, E. E.

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Nöckel, J. U.

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Noordman, O. F. J.

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

Pearton, S. J.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

Popma, Th. J. A.

F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).

Rafizadeh, D.

Raimond, J. M.

Sandoghdar, V.

Segerink, F. B.

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

Sivco, D. L.

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Slusher, R. E.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

Stone, A. D. Douglas

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

Tack, R. G.

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

Thiel, U.

A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).

Tiberio, R. C.

Trautman, J. K.

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 2484 (1992).

van Dijk, D. R.

F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).

van Hulst, N. F.

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

Wörhoff, K.

R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

Zhang, J. P.

Appl. Phys. Lett.

F. C. Blom, D. R. van Dijk, H. J. W. M. Hoekstra, A. Driessen, and Th. J. A. Popma, Appl. Phys. Lett. 71, 747 (1997).

Appl. Phys. Lett.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, J. L. Glass, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 62, 561 (1993).

A. G. Choo, H. E. Jackson, U. Thiel, G. N. De Brabander, and J. T. Boyd, Appl. Phys. Lett. 65, 947 (1994).

S. Bourzeix, J. M. Moison, F. Mignard, F. Barthe, A. C. Boccara, C. Licoppe, B. Mersali, M. Allovon, and A. Bruno, Appl. Phys. Lett. 73, 1035 (1998).

N. F. van Hulst, M. H. P. Moers, O. F. J. Noordman, R. G. Tack, F. B. Segerink, and B. Bölger, Appl. Phys. Lett. 62, 461 (1993).

K. Karrai and R. D. Grober, Appl. Phys. Lett. 66, 1842 (1995).

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

R. M. de Ridder, K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, and H. Albers, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 930 (1998).

J. Lightwave Technol.

Opt. Fiber Technol.

G. E. Keiser, Opt. Fiber Technol. 5, 3 (1999).

Opt. Lett.

Sci. Am.

P. L. Gourley, Sci. Am. 278, 56 (1998).

Science

C. Gmachl, F. Capasso, E. E. Narimanov, J. U. Nöckel, A. D. Douglas Stone, J. Faist, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Science 280, 1557 (1998).

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 2484 (1992).

E. Betzig and R. J. Chichester, Science 262, 1422 (1993).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics