Abstract

We propose a nonlinear all-photonic-crystal (PhC) Fabry–Perot cavity tuned to the subdiffractive regime of the interior PhC, and we study angular-resolved nonlinear propagation of monochromatic plane wave excitations. With rigorous numerical simulations, we show that, for sufficiently large negative pump detunings and a focusing nonlinearity, the transmitted field has a bistable dependence on the pump field. Moreover, we reveal that, in contrast to a homogeneous resonator for different inclinations, the hysteresis curve is virtually unchanged for a fairly wide angular range. This may pave the way for obtaining novel kinds of nonlinear localized solutions in driven nonlinear resonators.

© 2010 Optical Society of America

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Figures (5)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic top view of the all-PhC Fabry–Perot resonator.

Fig. 2
Fig. 2

Angular power transmission spectrum of the PhC resonator. The white lines denote the existence range of higher grating orders 1 (lower line) and + 1 for frequencies above the lines.

Fig. 3
Fig. 3

Dependence of the resonance frequency and quality factor of the mode in the subdiffractive regime on the transverse wave vector.

Fig. 4
Fig. 4

Dependence of the normalized detun ing on the transverse wave vector for different fixed pump frequency.

Fig. 5
Fig. 5

Hysteresis curves for different k and for Δ 0 = 5.7 (all curves except the solid red curve and the black circles, where Δ 0 = 11.3 and k / G = 0.125 ).

Equations (1)

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( Δ + i ) u t + χ | u t | 2 u t = u in

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