Abstract

Synchronization of chaos is achieved experimentally in unidirectionally coupled external-cavity vertical-cavity surface-emitting semiconductor lasers operating in an open-loop regime. Synchronization is observed when the polarization of the transmitter is perpendicular to the polarization (x polarization) of the free-running receiver. The ratio of transmitter output to y-polarized receiver output power shows normal (positive-slope) synchronization. However, inverse (negative-slope) synchronization is found to arise between the transmitter output and the x-polarized receiver output power.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Roy and K. S. Thornburg, Jr., Phys. Rev. Lett. 72, 2009 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. T. Sugawara, M. Tachikawa, T. Tsukamoto, and T. Shimisu, Phys. Rev. Lett. 72, 3502 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. G. D. VanWiggeren and R. Roy, Science 279, 1198 (1998).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. J.-P. Goedgebuer, L. Larger, and H. Porte, Phys. Rev. Lett. 80, 2249 (1998).
    [CrossRef]
  5. S. Sivaprakasam and K. A. Shore, Opt. Lett. 24, 1200 (1999).
    [CrossRef]
  6. T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
    [CrossRef]
  7. J. Ohtsubo, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1141 (2002).
    [CrossRef]
  8. P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
    [CrossRef]
  9. P. S. Spencer, C. R. Mirasso, P. Colet, and K. A. Shore, IEEE J. Quantum Electron. 34, 1673 (1998).
    [CrossRef]
  10. N. Fujiwara, Y. Takiguchi, and J. Ohtsubo, Opt. Lett. 28, 1677 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. Y. C. Chung and Y. H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 597 (1991).
    [CrossRef]
  12. P. S. Spencer, C. R. Mirasso, and K. A. Shore, IEEE Photon. Technol. Lett. 10, 191 (1998).
    [CrossRef]
  13. M. Sondermann, H. Bohnet, and T. Ackemann, Phys. Rev. A 67, 021802(R) (2003).
    [CrossRef]
  14. C. Masoller and N. B. Abraham, Phys. Rev. A 59, 3021 (1999).
    [CrossRef]
  15. S. Bandyopdhyay, Y. Hong, P. S. Spencer, and K. A. Shore, Opt. Commun. 202, 145 (2002).
    [CrossRef]
  16. S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
    [CrossRef]
  17. Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
    [CrossRef]
  18. Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
    [CrossRef]

2003

P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
[CrossRef]

N. Fujiwara, Y. Takiguchi, and J. Ohtsubo, Opt. Lett. 28, 1677 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

M. Sondermann, H. Bohnet, and T. Ackemann, Phys. Rev. A 67, 021802(R) (2003).
[CrossRef]

2002

S. Bandyopdhyay, Y. Hong, P. S. Spencer, and K. A. Shore, Opt. Commun. 202, 145 (2002).
[CrossRef]

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

J. Ohtsubo, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1141 (2002).
[CrossRef]

2001

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
[CrossRef]

1999

C. Masoller and N. B. Abraham, Phys. Rev. A 59, 3021 (1999).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam and K. A. Shore, Opt. Lett. 24, 1200 (1999).
[CrossRef]

1998

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, and K. A. Shore, IEEE Photon. Technol. Lett. 10, 191 (1998).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, P. Colet, and K. A. Shore, IEEE J. Quantum Electron. 34, 1673 (1998).
[CrossRef]

G. D. VanWiggeren and R. Roy, Science 279, 1198 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

J.-P. Goedgebuer, L. Larger, and H. Porte, Phys. Rev. Lett. 80, 2249 (1998).
[CrossRef]

1994

R. Roy and K. S. Thornburg, Jr., Phys. Rev. Lett. 72, 2009 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

T. Sugawara, M. Tachikawa, T. Tsukamoto, and T. Shimisu, Phys. Rev. Lett. 72, 3502 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

1993

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

1991

Y. C. Chung and Y. H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 597 (1991).
[CrossRef]

Abraham, N. B.

C. Masoller and N. B. Abraham, Phys. Rev. A 59, 3021 (1999).
[CrossRef]

Ackemann, T.

M. Sondermann, H. Bohnet, and T. Ackemann, Phys. Rev. A 67, 021802(R) (2003).
[CrossRef]

Asom, M. T.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Bandyopdhyay, S.

S. Bandyopdhyay, Y. Hong, P. S. Spencer, and K. A. Shore, Opt. Commun. 202, 145 (2002).
[CrossRef]

Bohnet, H.

M. Sondermann, H. Bohnet, and T. Ackemann, Phys. Rev. A 67, 021802(R) (2003).
[CrossRef]

Chung, Y. C.

Y. C. Chung and Y. H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 597 (1991).
[CrossRef]

Colet, P.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, P. Colet, and K. A. Shore, IEEE J. Quantum Electron. 34, 1673 (1998).
[CrossRef]

Dagenais, M.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Elsässer, W.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

Fischer, I.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

Focht, M. W.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Fujiwara, N.

Ghisoni, M.

Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
[CrossRef]

Goedgebuer, J.-P.

J.-P. Goedgebuer, L. Larger, and H. Porte, Phys. Rev. Lett. 80, 2249 (1998).
[CrossRef]

Guth, G. D.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Halonen, J.

Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
[CrossRef]

Heil, T.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

Hong, Y.

S. Bandyopdhyay, Y. Hong, P. S. Spencer, and K. A. Shore, Opt. Commun. 202, 145 (2002).
[CrossRef]

Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
[CrossRef]

Jiang, S.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Kojima, K.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Larger, L.

J.-P. Goedgebuer, L. Larger, and H. Porte, Phys. Rev. Lett. 80, 2249 (1998).
[CrossRef]

Larsson, A.

Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
[CrossRef]

Lee, Y. H.

Y. C. Chung and Y. H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 597 (1991).
[CrossRef]

Leibenguth, R. E.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Masoller, C.

C. Masoller and N. B. Abraham, Phys. Rev. A 59, 3021 (1999).
[CrossRef]

Mirasso, C. R.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, and K. A. Shore, IEEE Photon. Technol. Lett. 10, 191 (1998).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, P. Colet, and K. A. Shore, IEEE J. Quantum Electron. 34, 1673 (1998).
[CrossRef]

Morgan, R. A.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Mulet, J.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

Ohtsubo, J.

Pan, Z. G.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

Peil, M.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

Pierce, I.

P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

Porte, H.

J.-P. Goedgebuer, L. Larger, and H. Porte, Phys. Rev. Lett. 80, 2249 (1998).
[CrossRef]

Rees, P.

P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

Roy, R.

G. D. VanWiggeren and R. Roy, Science 279, 1198 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

R. Roy and K. S. Thornburg, Jr., Phys. Rev. Lett. 72, 2009 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Shimisu, T.

T. Sugawara, M. Tachikawa, T. Tsukamoto, and T. Shimisu, Phys. Rev. Lett. 72, 3502 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Shore, K. A.

P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
[CrossRef]

S. Bandyopdhyay, Y. Hong, P. S. Spencer, and K. A. Shore, Opt. Commun. 202, 145 (2002).
[CrossRef]

Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam and K. A. Shore, Opt. Lett. 24, 1200 (1999).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, P. Colet, and K. A. Shore, IEEE J. Quantum Electron. 34, 1673 (1998).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, and K. A. Shore, IEEE Photon. Technol. Lett. 10, 191 (1998).
[CrossRef]

Sivaprakasam, S.

P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam and K. A. Shore, Opt. Lett. 24, 1200 (1999).
[CrossRef]

Sondermann, M.

M. Sondermann, H. Bohnet, and T. Ackemann, Phys. Rev. A 67, 021802(R) (2003).
[CrossRef]

Spencer, P. S.

P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
[CrossRef]

S. Bandyopdhyay, Y. Hong, P. S. Spencer, and K. A. Shore, Opt. Commun. 202, 145 (2002).
[CrossRef]

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, P. Colet, and K. A. Shore, IEEE J. Quantum Electron. 34, 1673 (1998).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, and K. A. Shore, IEEE Photon. Technol. Lett. 10, 191 (1998).
[CrossRef]

Sugawara, T.

T. Sugawara, M. Tachikawa, T. Tsukamoto, and T. Shimisu, Phys. Rev. Lett. 72, 3502 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Tachikawa, M.

T. Sugawara, M. Tachikawa, T. Tsukamoto, and T. Shimisu, Phys. Rev. Lett. 72, 3502 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Takiguchi, Y.

Thornburg, Jr., K. S.

R. Roy and K. S. Thornburg, Jr., Phys. Rev. Lett. 72, 2009 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Tsukamoto, T.

T. Sugawara, M. Tachikawa, T. Tsukamoto, and T. Shimisu, Phys. Rev. Lett. 72, 3502 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Valle, A.

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

VanWiggeren, G. D.

G. D. VanWiggeren and R. Roy, Science 279, 1198 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Phys. Lett.

Z. G. Pan, S. Jiang, M. Dagenais, R. A. Morgan, K. Kojima, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, G. D. Guth, and M. W. Focht, Appl. Phys. Lett. 63, 2999 (1993).
[CrossRef]

IEE Proc. Optoelectron.

Y. Hong, K. A. Shore, A. Larsson, M. Ghisoni, and J. Halonen, IEE Proc. Optoelectron. 148, 31 (2001).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

T. Heil, J. Mulet, I. Fischer, C. R. Mirasso, M. Peil, P. Colet, and W. Elsässer, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1162 (2002).
[CrossRef]

J. Ohtsubo, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1141 (2002).
[CrossRef]

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, P. Colet, and K. A. Shore, IEEE J. Quantum Electron. 34, 1673 (1998).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

P. S. Spencer, C. R. Mirasso, and K. A. Shore, IEEE Photon. Technol. Lett. 10, 191 (1998).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

Y. C. Chung and Y. H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 3, 597 (1991).
[CrossRef]

Opt. Commun.

S. Bandyopdhyay, Y. Hong, P. S. Spencer, and K. A. Shore, Opt. Commun. 202, 145 (2002).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Phys. Rev. A

S. Sivaprakasam, I. Pierce, P. Rees, P. S. Spencer, K. A. Shore, and A. Valle, Phys. Rev. A 64, 013805 (2001).
[CrossRef]

M. Sondermann, H. Bohnet, and T. Ackemann, Phys. Rev. A 67, 021802(R) (2003).
[CrossRef]

C. Masoller and N. B. Abraham, Phys. Rev. A 59, 3021 (1999).
[CrossRef]

P. Rees, P. S. Spencer, I. Pierce, S. Sivaprakasam, and K. A. Shore, Phys. Rev. A 68, 033818 (2003).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett.

R. Roy and K. S. Thornburg, Jr., Phys. Rev. Lett. 72, 2009 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

T. Sugawara, M. Tachikawa, T. Tsukamoto, and T. Shimisu, Phys. Rev. Lett. 72, 3502 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

J.-P. Goedgebuer, L. Larger, and H. Porte, Phys. Rev. Lett. 80, 2249 (1998).
[CrossRef]

Science

G. D. VanWiggeren and R. Roy, Science 279, 1198 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

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.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup.

Fig. 2
Fig. 2

Time series plots of (a) the injected beam (top trace) and the receiver output (bottom trace) in y polarization and (b) the injected beam (top trace) and the receiver output (bottom trace) in x polarization.

Fig. 3
Fig. 3

Synchronization plots: (a) injected beam versus the y-polarization component of the receiver, (b) injected beam versus the x-polarization component of the receiver.

Metrics