Abstract

The beam-propagation method is employed to analyze nonlinear directional-coupler operation for various combinations of nonlinear materials and initially mismatched guides. A mixed focusing-defocusing configuration is found to give optimal results.

© 1986 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Recently reviewed in G. I. Stegeman, C. T. Seaton, J. Appl. Phys. 58, R57 (1985).
    [CrossRef]
  2. S. M. Jensen, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1580 (1982).
    [CrossRef]
  3. R. V. Schmidt, H. Kogelnik, Appl. Phys. Lett. 28, 503 (1976).
    [CrossRef]
  4. A. Lattes, H. A. Haus, F. J. Leonberger, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1718 (1983).
    [CrossRef]
  5. P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
    [CrossRef]
  6. P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).
  7. C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).
  8. G. M. Carter, M. K. Thakur, Y. J. Chen, J. V. Hryniewicz, Appl. Phys. Lett. 47, 457 (1985).
    [CrossRef]
  9. M. Lax, G. P. Agarwal, M. Belie, B. J. Coffey, W. H. Louisell, J. Opt. Soc. Am. A 2, 731 (1985); J. A. Fleck, J. R. Morris, M. D. Feit, Appl. Phys. 10, 129 (1976).
    [CrossRef]
  10. L. Thylen, Opt. Quantum Electron. 15, 433 (1983).
    [CrossRef]
  11. J. A. Fleck, J. R. Morris, F. S. Bliss, IEEE J. Quantum Electron. QE-14, 353.(1978).
    [CrossRef]
  12. G. I. Stegeman, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1610 (1982).
    [CrossRef]
  13. C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
    [CrossRef]
  14. W. J. Tomlinson, Opt. Lett. 5, 323 (1980).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. J. V. Moloney, J. Ariyasu, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 11, 315 (1986).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. P. W. Smith, W. J. Tomlinson, IEEE J. Quantum Electron. QE-20, 30 (1984), and references therein.
    [CrossRef]

1986 (1)

1985 (7)

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
[CrossRef]

P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

G. M. Carter, M. K. Thakur, Y. J. Chen, J. V. Hryniewicz, Appl. Phys. Lett. 47, 457 (1985).
[CrossRef]

M. Lax, G. P. Agarwal, M. Belie, B. J. Coffey, W. H. Louisell, J. Opt. Soc. Am. A 2, 731 (1985); J. A. Fleck, J. R. Morris, M. D. Feit, Appl. Phys. 10, 129 (1976).
[CrossRef]

Recently reviewed in G. I. Stegeman, C. T. Seaton, J. Appl. Phys. 58, R57 (1985).
[CrossRef]

1984 (1)

P. W. Smith, W. J. Tomlinson, IEEE J. Quantum Electron. QE-20, 30 (1984), and references therein.
[CrossRef]

1983 (2)

A. Lattes, H. A. Haus, F. J. Leonberger, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1718 (1983).
[CrossRef]

L. Thylen, Opt. Quantum Electron. 15, 433 (1983).
[CrossRef]

1982 (2)

G. I. Stegeman, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1610 (1982).
[CrossRef]

S. M. Jensen, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1580 (1982).
[CrossRef]

1980 (1)

1978 (1)

J. A. Fleck, J. R. Morris, F. S. Bliss, IEEE J. Quantum Electron. QE-14, 353.(1978).
[CrossRef]

1976 (1)

R. V. Schmidt, H. Kogelnik, Appl. Phys. Lett. 28, 503 (1976).
[CrossRef]

Agarwal, G. P.

Ariyasu, J.

Banyai, W. C.

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

Belie, M.

Bliss, F. S.

J. A. Fleck, J. R. Morris, F. S. Bliss, IEEE J. Quantum Electron. QE-14, 353.(1978).
[CrossRef]

Carter, G. M.

G. M. Carter, M. K. Thakur, Y. J. Chen, J. V. Hryniewicz, Appl. Phys. Lett. 47, 457 (1985).
[CrossRef]

Chen, Y. J.

G. M. Carter, M. K. Thakur, Y. J. Chen, J. V. Hryniewicz, Appl. Phys. Lett. 47, 457 (1985).
[CrossRef]

Chilwell, J.

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

Coffey, B. J.

Cullen, T. J.

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

Duffy, J. F.

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

Fleck, J. A.

J. A. Fleck, J. R. Morris, F. S. Bliss, IEEE J. Quantum Electron. QE-14, 353.(1978).
[CrossRef]

Haus, H. A.

A. Lattes, H. A. Haus, F. J. Leonberger, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1718 (1983).
[CrossRef]

Hryniewicz, J. V.

G. M. Carter, M. K. Thakur, Y. J. Chen, J. V. Hryniewicz, Appl. Phys. Lett. 47, 457 (1985).
[CrossRef]

Hutchins, R. H.

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

Ippen, E. P.

A. Lattes, H. A. Haus, F. J. Leonberger, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1718 (1983).
[CrossRef]

Ironside, C. N.

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

Jensen, S. M.

S. M. Jensen, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1580 (1982).
[CrossRef]

Kogelnik, H.

R. V. Schmidt, H. Kogelnik, Appl. Phys. Lett. 28, 503 (1976).
[CrossRef]

Lattes, A.

A. Lattes, H. A. Haus, F. J. Leonberger, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1718 (1983).
[CrossRef]

Lax, M.

Leonberger, F. J.

A. Lattes, H. A. Haus, F. J. Leonberger, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1718 (1983).
[CrossRef]

Li Kam Wa, P.

P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
[CrossRef]

P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).

Louisell, W. H.

Marsh, J. H.

P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).

Mason, N. J.

P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).

P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
[CrossRef]

Moloney, J. V.

Morris, J. R.

J. A. Fleck, J. R. Morris, F. S. Bliss, IEEE J. Quantum Electron. QE-14, 353.(1978).
[CrossRef]

Roberts, J. S.

P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
[CrossRef]

P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).

Robson, P. N.

P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).

P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
[CrossRef]

Schmidt, R. V.

R. V. Schmidt, H. Kogelnik, Appl. Phys. Lett. 28, 503 (1976).
[CrossRef]

Seaton, C. T.

J. V. Moloney, J. Ariyasu, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 11, 315 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Recently reviewed in G. I. Stegeman, C. T. Seaton, J. Appl. Phys. 58, R57 (1985).
[CrossRef]

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

Shoemaker, R. L.

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

Sitch, J. E.

P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
[CrossRef]

Smith, P. W.

P. W. Smith, W. J. Tomlinson, IEEE J. Quantum Electron. QE-20, 30 (1984), and references therein.
[CrossRef]

Smith, S. D.

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

Stegeman, G. I.

J. V. Moloney, J. Ariyasu, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 11, 315 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Recently reviewed in G. I. Stegeman, C. T. Seaton, J. Appl. Phys. 58, R57 (1985).
[CrossRef]

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (1985).

G. I. Stegeman, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1610 (1982).
[CrossRef]

Stegemen, G. I.

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

Thakur, M. K.

G. M. Carter, M. K. Thakur, Y. J. Chen, J. V. Hryniewicz, Appl. Phys. Lett. 47, 457 (1985).
[CrossRef]

Thylen, L.

L. Thylen, Opt. Quantum Electron. 15, 433 (1983).
[CrossRef]

Tomlinson, W. J.

P. W. Smith, W. J. Tomlinson, IEEE J. Quantum Electron. QE-20, 30 (1984), and references therein.
[CrossRef]

W. J. Tomlinson, Opt. Lett. 5, 323 (1980).
[CrossRef] [PubMed]

Valera, J. D.

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (2)

R. V. Schmidt, H. Kogelnik, Appl. Phys. Lett. 28, 503 (1976).
[CrossRef]

G. M. Carter, M. K. Thakur, Y. J. Chen, J. V. Hryniewicz, Appl. Phys. Lett. 47, 457 (1985).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

P. Li Kam Wa, J. E. Sitch, N. J. Mason, J. S. Roberts, P. N. Robson, Electron. Lett. 21, 26 (1985).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (6)

A. Lattes, H. A. Haus, F. J. Leonberger, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1718 (1983).
[CrossRef]

S. M. Jensen, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1580 (1982).
[CrossRef]

J. A. Fleck, J. R. Morris, F. S. Bliss, IEEE J. Quantum Electron. QE-14, 353.(1978).
[CrossRef]

G. I. Stegeman, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1610 (1982).
[CrossRef]

C. T. Seaton, J. D. Valera, R. L. Shoemaker, G. I. Stegemen, J. Chilwell, S. D. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 774 (1985).
[CrossRef]

P. W. Smith, W. J. Tomlinson, IEEE J. Quantum Electron. QE-20, 30 (1984), and references therein.
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

Recently reviewed in G. I. Stegeman, C. T. Seaton, J. Appl. Phys. 58, R57 (1985).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. A (1)

Opt. Lett. (2)

Opt. Quantum Electron. (1)

L. Thylen, Opt. Quantum Electron. 15, 433 (1983).
[CrossRef]

Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (2)

P. Li Kam Wa, J. H. Marsh, P. N. Robson, J. S. Roberts, N. J. Mason, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 110 (1985).

C. N. Ironside, T. J. Cullen, J. F. Duffy, R. H. Hutchins, W. C. Banyai, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 578, 162 (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.


Figures (2)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Planar waveguide structure. The input beam is injected into guide 1. (b) Linear refractive-index profile. The profile is superimposed upon a background refractive index nb. Parameter values used are nb = 1.52, D = 21, and h1 = h2 = 18.85.

Fig. 2
Fig. 2

Evolution of the fields launched into guide 1; in all cases Δn1 = 0.00414, Δn2 = 0.005. (a) Linear, (b) γ homogeneous, E0 = 0.4. (c), (d), (e) γ inhomogeneous, E0 = 0.7, 1.0, 1.5, respectively. The vertical lines indicate the waveguide centers, and the propagation coordinate is in units of free-space wavelengths.

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

2 i β E z + 2 E x 2 - [ β 2 - n 2 ( x , E 2 ) ] E = 0.
Δ β = [ β 1 + n 2 α S 1 ( z ) ] - [ β 2 - n 2 α S 2 ( z ) ] = ( β 1 - β 2 ) + n 2 α [ S 1 ( z ) + S 2 ( z ) ] ,

Metrics