Abstract

We demonstrate postprocessed microfluidic double-heterostructure cavities in silicon-based photonic crystal slab waveguides. The cavity structure is realized by selective fluid infiltration of air holes using a glass microtip, resulting in a local change of the average refractive index of the photonic crystal. The microcavities are probed by evanescent coupling from a silica nanowire. An intrinsic quality factor of 57,000 has been derived from our measurements, representing what we believe to be the largest value observed in microfluidic photonic crystal cavities to date.

© 2008 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. Busch, S. Lölkes, R. B. Wehrspohn, and H. Föll, Photonic Crystals-Advances in Design, Fabrication, and Characterization (Wiley-VCH, 2004).
  2. S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).
    [CrossRef]
  3. T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Opt. Express 14, 1996 (2006).
    [CrossRef]
  4. K. Busch and S. John, Phys. Rev. Lett. 83, 967 (1999).
    [CrossRef]
  5. K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
    [CrossRef]
  6. E. Chow, A. Grot, L. W. Mirkarimi, M. Sigalas, and G. Girolami, Opt. Lett. 29, 1093 (2004).
    [CrossRef]
  7. S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
    [CrossRef]
  8. M. Loncar, A. Scherer, and Y. M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 82, 4648 (2003).
    [CrossRef]
  9. S. F. Mingaleev, M. Schillinger, D. Hermann, and K. Busch, Opt. Lett. 29, 2858 (2004).
    [CrossRef]
  10. H. Takeda and K. Yoshino, Phys. Rev. B 67, 073106 (2003).
    [CrossRef]
  11. S. Tomljenovic-Hanic, C. M. de Sterke, and M. J. Steel, Opt. Express 14, 12451 (2006).
    [CrossRef]
  12. F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
    [CrossRef]
  13. C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
    [CrossRef]
  14. D. Erickson, T. Rockwood, T. Emery, A. Scherer, and D. Psaltis, Opt. Lett. 31, 59 (2006).
    [CrossRef]
  15. B. S. Song, S. Noda, T. Asano, and Y. Akahane, Nat. Mater. 4, 207 (2005).
    [CrossRef]
  16. J. Li, T. P. White, L. O'Faolain, A. Gomez-Iglesias, and T. F. Krauss, Opt. Express 16, 6227 (2008).
    [CrossRef]
  17. C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).
  18. N. Mortensen, S. Xiao, and J. Pedersen, Microfluid. Nanofluid. 4, 117 (2008).
    [CrossRef]

2008 (3)

2007 (1)

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

2006 (4)

2005 (1)

B. S. Song, S. Noda, T. Asano, and Y. Akahane, Nat. Mater. 4, 207 (2005).
[CrossRef]

2004 (2)

2003 (2)

M. Loncar, A. Scherer, and Y. M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 82, 4648 (2003).
[CrossRef]

H. Takeda and K. Yoshino, Phys. Rev. B 67, 073106 (2003).
[CrossRef]

2000 (1)

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

1999 (2)

K. Busch and S. John, Phys. Rev. Lett. 83, 967 (1999).
[CrossRef]

K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
[CrossRef]

1987 (1)

S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).
[CrossRef]

Akahane, Y.

B. S. Song, S. Noda, T. Asano, and Y. Akahane, Nat. Mater. 4, 207 (2005).
[CrossRef]

Asano, T.

T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Opt. Express 14, 1996 (2006).
[CrossRef]

B. S. Song, S. Noda, T. Asano, and Y. Akahane, Nat. Mater. 4, 207 (2005).
[CrossRef]

Bettotti, P.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

Birner, A.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Bog, U.

Busch, K.

S. F. Mingaleev, M. Schillinger, D. Hermann, and K. Busch, Opt. Lett. 29, 2858 (2004).
[CrossRef]

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

K. Busch and S. John, Phys. Rev. Lett. 83, 967 (1999).
[CrossRef]

K. Busch, S. Lölkes, R. B. Wehrspohn, and H. Föll, Photonic Crystals-Advances in Design, Fabrication, and Characterization (Wiley-VCH, 2004).

Chow, E.

Colocci, M.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

de Sterke, C. M.

Eggleton, B. J.

C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Emery, T.

Erickson, D.

Föll, H.

K. Busch, S. Lölkes, R. B. Wehrspohn, and H. Föll, Photonic Crystals-Advances in Design, Fabrication, and Characterization (Wiley-VCH, 2004).

Freeman, D.

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Giessen, H.

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Girolami, G.

Gomez-Iglesias, A.

Gösele, U.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Grillet, C.

C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Grot, A.

Hermann, D.

Intonti, F.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

John, S.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

K. Busch and S. John, Phys. Rev. Lett. 83, 967 (1999).
[CrossRef]

S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).
[CrossRef]

Karnutsch, C.

Kawagishi, Y.

K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
[CrossRef]

Krauss, T. F.

Lee, M. W.

C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Lee, Y.-H.

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Lehmann, V.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Leonard, S. W.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Li, J.

Lölkes, S.

K. Busch, S. Lölkes, R. B. Wehrspohn, and H. Föll, Photonic Crystals-Advances in Design, Fabrication, and Characterization (Wiley-VCH, 2004).

Loncar, M.

M. Loncar, A. Scherer, and Y. M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 82, 4648 (2003).
[CrossRef]

Luther-Davies, B.

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Madden, S.

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

McPhedran, R. C.

Mingaleev, S. F.

Mirkarimi, L. W.

Monat, C.

C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Mondia, J. P.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Mortensen, N.

N. Mortensen, S. Xiao, and J. Pedersen, Microfluid. Nanofluid. 4, 117 (2008).
[CrossRef]

Nakayama, K.

K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
[CrossRef]

Noda, S.

T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Opt. Express 14, 1996 (2006).
[CrossRef]

B. S. Song, S. Noda, T. Asano, and Y. Akahane, Nat. Mater. 4, 207 (2005).
[CrossRef]

O'Faolain, L.

Ozaki, M.

K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
[CrossRef]

Pavesi, L.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

Pedersen, J.

N. Mortensen, S. Xiao, and J. Pedersen, Microfluid. Nanofluid. 4, 117 (2008).
[CrossRef]

Psaltis, D.

Qiu, Y. M.

M. Loncar, A. Scherer, and Y. M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 82, 4648 (2003).
[CrossRef]

Rockwood, T.

Ruan, Y.

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Scherer, A.

Schillinger, M.

Schweizer, S. L.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

Shimoda, Y.

K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
[CrossRef]

Sigalas, M.

Smith, C. L. C.

C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Song, B. S.

T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Opt. Express 14, 1996 (2006).
[CrossRef]

B. S. Song, S. Noda, T. Asano, and Y. Akahane, Nat. Mater. 4, 207 (2005).
[CrossRef]

Steel, M. J.

Takeda, H.

H. Takeda and K. Yoshino, Phys. Rev. B 67, 073106 (2003).
[CrossRef]

Toader, O.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Tomljenovic-Hanic, S.

C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

S. Tomljenovic-Hanic, C. M. de Sterke, and M. J. Steel, Opt. Express 14, 12451 (2006).
[CrossRef]

Turck, V.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

van Driel, H. M.

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Vignolini, S.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

Wehrspohn, R.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

Wehrspohn, R. B.

K. Busch, S. Lölkes, R. B. Wehrspohn, and H. Föll, Photonic Crystals-Advances in Design, Fabrication, and Characterization (Wiley-VCH, 2004).

White, T. P.

Wiersma, D.

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

Wu, D. K. C.

C. L. C. Smith, U. Bog, S. Tomljenovic-Hanic, M. W. Lee, D. K. C. Wu, L. O'Faolain, C. Monat, C. Grillet, T. F. Krauss, C. Karnutsch, R. C. McPhedran, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 15887 (2008).

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Xiao, S.

N. Mortensen, S. Xiao, and J. Pedersen, Microfluid. Nanofluid. 4, 117 (2008).
[CrossRef]

Yoshino, K.

H. Takeda and K. Yoshino, Phys. Rev. B 67, 073106 (2003).
[CrossRef]

K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (4)

K. Yoshino, Y. Shimoda, Y. Kawagishi, K. Nakayama, and M. Ozaki, Appl. Phys. Lett. 75, 932 (1999).
[CrossRef]

M. Loncar, A. Scherer, and Y. M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 82, 4648 (2003).
[CrossRef]

F. Intonti, S. Vignolini, V. Turck, M. Colocci, P. Bettotti, L. Pavesi, S. L. Schweizer, R. Wehrspohn, and D. Wiersma, Appl. Phys. Lett. 89, 211117 (2006).
[CrossRef]

C. L. C. Smith, D. K. C. Wu, M. W. Lee, C. Monat, S. Tomljenovic-Hanic, C. Grillet, B. J. Eggleton, D. Freeman, Y. Ruan, S. Madden, B. Luther-Davies, H. Giessen, and Y.-H. Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 121103 (2007).
[CrossRef]

Microfluid. Nanofluid. (1)

N. Mortensen, S. Xiao, and J. Pedersen, Microfluid. Nanofluid. 4, 117 (2008).
[CrossRef]

Nat. Mater. (1)

B. S. Song, S. Noda, T. Asano, and Y. Akahane, Nat. Mater. 4, 207 (2005).
[CrossRef]

Opt. Express (4)

Opt. Lett. (3)

Phys. Rev. B (2)

H. Takeda and K. Yoshino, Phys. Rev. B 67, 073106 (2003).
[CrossRef]

S. W. Leonard, J. P. Mondia, H. M. van Driel, O. Toader, S. John, K. Busch, A. Birner, U. Gösele, and V. Lehmann, Phys. Rev. B 61, R2389 (2000).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (2)

S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).
[CrossRef]

K. Busch and S. John, Phys. Rev. Lett. 83, 967 (1999).
[CrossRef]

Other (1)

K. Busch, S. Lölkes, R. B. Wehrspohn, and H. Föll, Photonic Crystals-Advances in Design, Fabrication, and Characterization (Wiley-VCH, 2004).

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