Abstract

The statistics of backscattering induced by sidewall roughness in dielectric optical waveguides is experimentally investigated. We demonstrate that waveguide backscattering is a wavelength-dependent random process, whose statistics follows the rules of single scattering systems, independently of shape, size, and refractive index contrast of the waveguide, and of the light polarization state. The intensity of backscattering is distributed according to an exponential probability density function, and its mean delay corresponds to a reflection at half the effective length of the waveguide.

© 2010 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. Healey, IEEE Trans. Commun. 35, 210 (1987).
    [CrossRef]
  2. P. Gysel and K. Stabuli, J. Lightwave Technol. 8, 561 (1990).
    [CrossRef]
  3. K. K. Lee, D. R. Lim, L. C. Kimerling, J. Shin, and F. Cerrina, Opt. Lett. 26, 1888 (2001).
    [CrossRef]
  4. F. Ladouceur and L. Poladian, Opt. Lett. 21, 1833 (1996).
    [CrossRef]
  5. C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
    [CrossRef]
  6. F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
    [CrossRef]
  7. F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
    [CrossRef]
  8. M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
    [CrossRef]
  9. J. W. Goodman, Statistical Optics (Wiley-Interscience, 1985).
  10. W. Yun-ping and Z. Dian-lin, Phys. Rev. A 52, 2597 (1995).
    [CrossRef]
  11. A. Melloni, F. Morichetti, C. Ferrari, and M. Martinelli, Opt. Lett. 33, 2389 (2008).
    [CrossRef]
  12. F. Morichetti, A. Melloni, M. Martinelli, R. G. Heideman, A. Leinse, D. H. Geuzebroek, and A. Borreman, J. Lightwave Technol. 25, 2579 (2007).
    [CrossRef]
  13. M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
    [CrossRef]

2010 (2)

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

2008 (2)

M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
[CrossRef]

A. Melloni, F. Morichetti, C. Ferrari, and M. Martinelli, Opt. Lett. 33, 2389 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

2006 (1)

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

2001 (1)

1996 (1)

1995 (1)

W. Yun-ping and Z. Dian-lin, Phys. Rev. A 52, 2597 (1995).
[CrossRef]

1990 (1)

P. Gysel and K. Stabuli, J. Lightwave Technol. 8, 561 (1990).
[CrossRef]

1987 (1)

P. Healey, IEEE Trans. Commun. 35, 210 (1987).
[CrossRef]

Borreman, A.

Canciamilla, A.

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

Cerrina, F.

Combie, S.

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

De La Rue, R. M.

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
[CrossRef]

De Rossi, A.

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

Dian-lin, Z.

W. Yun-ping and Z. Dian-lin, Phys. Rev. A 52, 2597 (1995).
[CrossRef]

Ferrari, C.

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

A. Melloni, F. Morichetti, C. Ferrari, and M. Martinelli, Opt. Lett. 33, 2389 (2008).
[CrossRef]

Freude, W.

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

Fujii, M.

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

Gabet, R.

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

Geuzebroek, D. H.

Gnan, M.

M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
[CrossRef]

Goodman, J. W.

J. W. Goodman, Statistical Optics (Wiley-Interscience, 1985).

Gysel, P.

P. Gysel and K. Stabuli, J. Lightwave Technol. 8, 561 (1990).
[CrossRef]

Healey, P.

P. Healey, IEEE Trans. Commun. 35, 210 (1987).
[CrossRef]

Heideman, R. G.

Hughes, S.

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

Jaouen, Y.

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

Kimerling, L. C.

Koos, C.

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

Ladouceur, F.

Lee, K. K.

Leinse, A.

Leuthold, J.

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

Lim, D. R.

Macintyre, D. S.

M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
[CrossRef]

Martinelli, M.

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

A. Melloni, F. Morichetti, C. Ferrari, and M. Martinelli, Opt. Lett. 33, 2389 (2008).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, M. Martinelli, R. G. Heideman, A. Leinse, D. H. Geuzebroek, and A. Borreman, J. Lightwave Technol. 25, 2579 (2007).
[CrossRef]

Melloni, A.

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

A. Melloni, F. Morichetti, C. Ferrari, and M. Martinelli, Opt. Lett. 33, 2389 (2008).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, M. Martinelli, R. G. Heideman, A. Leinse, D. H. Geuzebroek, and A. Borreman, J. Lightwave Technol. 25, 2579 (2007).
[CrossRef]

Morichetti, F.

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

A. Melloni, F. Morichetti, C. Ferrari, and M. Martinelli, Opt. Lett. 33, 2389 (2008).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Melloni, M. Martinelli, R. G. Heideman, A. Leinse, D. H. Geuzebroek, and A. Borreman, J. Lightwave Technol. 25, 2579 (2007).
[CrossRef]

Patterson, M.

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

Pfrang, A.

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

Poladian, L.

Poulton, C. G.

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

Samarelli, A.

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

Schimmel, T.

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

Shin, J.

Sorel, M.

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
[CrossRef]

Stabuli, K.

P. Gysel and K. Stabuli, J. Lightwave Technol. 8, 561 (1990).
[CrossRef]

Thoms, S.

M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
[CrossRef]

Torregiani, M.

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

Tran, N.-V. Q.

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

Yun-ping, W.

W. Yun-ping and Z. Dian-lin, Phys. Rev. A 52, 2597 (1995).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

F. Morichetti, A. Melloni, A. Canciamilla, A. Samarelli, M. Sorel, R. M. De La Rue, and M. Martinelli, Appl. Phys. Lett. 96, 081112 (2010).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

M. Gnan, S. Thoms, D. S. Macintyre, R. M. De La Rue, and M. Sorel, Electron. Lett. 44, 115 (2008).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

C. G. Poulton, C. Koos, M. Fujii, A. Pfrang, T. Schimmel, J. Leuthold, and W. Freude, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12, 1306 (2006).
[CrossRef]

IEEE Trans. Commun. (1)

P. Healey, IEEE Trans. Commun. 35, 210 (1987).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (2)

Opt. Lett. (3)

Phys. Rev. A (1)

W. Yun-ping and Z. Dian-lin, Phys. Rev. A 52, 2597 (1995).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (2)

M. Patterson, S. Hughes, S. Combie, N.-V. Q. Tran, A. De Rossi, R. Gabet, and Y. Jaouen, Phys. Rev. Lett. 102, 253903 (2009).
[CrossRef]

F. Morichetti, A. Canciamilla, C. Ferrari, M. Torregiani, A. Melloni, and M. Martinelli, Phys. Rev. Lett. 104, 033902(2010).
[CrossRef]

Other (1)

J. W. Goodman, Statistical Optics (Wiley-Interscience, 1985).

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