Abstract

It is experimentally demonstrated that perfect imaging is possible in disordered wave guiding media, provided that the disorder is off-diagonal, i.e., that only the spacing varies randomly between the otherwise identical lattice sites. On-diagonal disorder or Kerr nonlinearity destroys the imaging.

© 2012 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Eigenvalues of a Hamiltonian with ODD for N=25 waveguides appear in pairs; (b) the two conjugated eigenmodes with λmax and λmin=λmax from (a). (c) Eigenvalues of a Hamiltonian with on-diagonal disorder do not appear in pairs; (d) the eigenmodes with λmax and λmin from (c), which are not conjugated.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Sketch of the segmentation in the waveguide arrays, (b) an experimental fluorescence image of the self-imaging in an ordered waveguide array with proper segmentation, (c) an experimental fluorescence image of the light propagation in an unsegmented waveguide array. In (b) and (c) the propagation is from left to right.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a) Experimental observation of light propagation after single-waveguide excitation in a lattice with pure ODD; (b) introducing a proper segmentation results in perfect self-imaging of the input intensity distribution. (c) Observation of the light propagation in a lattice with pure on-diagonal disorder; (d) a segmentation does not result in refocusing into the excited waveguides—the self-imaging is destroyed. In all panels, the propagation is from left to right.

Fig. 4.
Fig. 4.

(a) Light propagation in a lattice with ODD when a boundary waveguide is excited; (b) introducing a segmentation yields self-imaging, although the sample boundaries heavily impact the light propagation. In both panels, the propagation is from left to right.

Fig. 5.
Fig. 5.

Output intensity distribution of a lattice with pure ODD and segmentation as a function of the nonlinear parameter γ when the central waveguide is excited. Self-imaging is not preserved when nonlinearity influences the light propagation.

Equations (1)

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izψk=βkψk+ck,k+1ψk+1+ck1,kψk1,

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