Abstract

We report all-optical switching of 100-fsec pulses in a fused-quartz dual-core-fiber directional coupler. The length of the device is 0.5 cm, and the switching power is 32 kW. Pulses are routed to either of two separate fiber guides, depending on the input power. Measurements of pulse reshaping by the nonlinear coupler provide compelling evidence of the device’s ability to response on a femotosecond time scale.

© 1988 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. W. Smith, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. A 313, 349 (1984).
    [CrossRef]
  2. S. R. Friberg, P. W. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 2089 (1987).
    [CrossRef]
  3. S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
    [CrossRef]
  4. N. J. Halas, D. Krokel, D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 50, 886 (1987).
    [CrossRef]
  5. K. Kitayama, Y. Kimura, S. Seikai, Appl. Phys. Lett. 46, 317 (1985).
    [CrossRef]
  6. T. Morioka, M. Saruwatari, A. Takeda, Electron. Lett. 23, 453 (1987).
    [CrossRef]
  7. S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
    [CrossRef]
  8. D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
    [CrossRef]
  9. S. M. Jensen, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 1580 (1982).
    [CrossRef]
  10. W. H. Knox, M. C. Downer, R. L. Fork, C. V. Shank, Opt. Lett. 9, 552 (1984).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. K. Kitayama, S. Wang, Appl. Phys. Lett. 43, 17 (1983).
    [CrossRef]
  12. W. J. Tomlinson, R. H. Stolen, C. V. Shank, J. Opt. Soc. Am. B 1, 139 (1984).
    [CrossRef]
  13. K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson, B. S. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 32, 647 (1978).
    [CrossRef]
  14. J. Stone, J. Appl. Phys. 62, 4371 (1987).
    [CrossRef]
  15. G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).
  16. A. M. Weiner, J. P. Heritage, R. N. Thurston, Opt. Lett. 11, 153 (1986); A. M. Weiner, J. P. Heritage, E. M. Kirschner, J. Opt. Soc. Am. B (to be published).
    [CrossRef] [PubMed]

1987 (7)

S. R. Friberg, P. W. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 2089 (1987).
[CrossRef]

N. J. Halas, D. Krokel, D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 50, 886 (1987).
[CrossRef]

T. Morioka, M. Saruwatari, A. Takeda, Electron. Lett. 23, 453 (1987).
[CrossRef]

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

J. Stone, J. Appl. Phys. 62, 4371 (1987).
[CrossRef]

G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).

1986 (2)

1985 (1)

K. Kitayama, Y. Kimura, S. Seikai, Appl. Phys. Lett. 46, 317 (1985).
[CrossRef]

1984 (3)

1983 (1)

K. Kitayama, S. Wang, Appl. Phys. Lett. 43, 17 (1983).
[CrossRef]

1982 (1)

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

1978 (1)

K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson, B. S. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 32, 647 (1978).
[CrossRef]

Andrejco, M. J.

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

Assanto, G.

S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
[CrossRef]

Dianov, E. M.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Downer, M. C.

Dunphy, J. R.

G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).

Farina, J. D.

G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).

Fork, R. L.

Friberg, S. R.

S. R. Friberg, P. W. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 2089 (1987).
[CrossRef]

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

Fujii, Y.

K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson, B. S. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 32, 647 (1978).
[CrossRef]

Glenn, W. H.

G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).

Grischkowsky, D.

N. J. Halas, D. Krokel, D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 50, 886 (1987).
[CrossRef]

Gusovskii, D. D.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Halas, N. J.

N. J. Halas, D. Krokel, D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 50, 886 (1987).
[CrossRef]

Heritage, J. P.

Hill, K. O.

K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson, B. S. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 32, 647 (1978).
[CrossRef]

Jensen, S. M.

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

Johnson, D. C.

K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson, B. S. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 32, 647 (1978).
[CrossRef]

Kawasaki, B. S.

K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson, B. S. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 32, 647 (1978).
[CrossRef]

Kimura, Y.

K. Kitayama, Y. Kimura, S. Seikai, Appl. Phys. Lett. 46, 317 (1985).
[CrossRef]

Kitayama, K.

K. Kitayama, Y. Kimura, S. Seikai, Appl. Phys. Lett. 46, 317 (1985).
[CrossRef]

K. Kitayama, S. Wang, Appl. Phys. Lett. 43, 17 (1983).
[CrossRef]

Knox, W. H.

Krokel, D.

N. J. Halas, D. Krokel, D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 50, 886 (1987).
[CrossRef]

Leonberger, F. J.

G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).

Maier, A. A.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Meltz, G.

G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).

Morioka, T.

T. Morioka, M. Saruwatari, A. Takeda, Electron. Lett. 23, 453 (1987).
[CrossRef]

Neustruev, V. B.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Oliver, M. K.

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

Osiko, V. V.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Prokhorov, A. M.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Saifi, M. A.

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

Saruwatari, M.

T. Morioka, M. Saruwatari, A. Takeda, Electron. Lett. 23, 453 (1987).
[CrossRef]

Scherbakov, I. A.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Seaton, C. T.

S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
[CrossRef]

Seikai, S.

K. Kitayama, Y. Kimura, S. Seikai, Appl. Phys. Lett. 46, 317 (1985).
[CrossRef]

Shank, C. V.

Silberberg, Y.

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

Sitarskii, K. Yu.

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

Smith, P. W.

S. R. Friberg, P. W. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 2089 (1987).
[CrossRef]

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

P. W. Smith, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. A 313, 349 (1984).
[CrossRef]

Stegeman, G. I.

S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
[CrossRef]

Stolen, R. H.

S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
[CrossRef]

W. J. Tomlinson, R. H. Stolen, C. V. Shank, J. Opt. Soc. Am. B 1, 139 (1984).
[CrossRef]

Stone, J.

J. Stone, J. Appl. Phys. 62, 4371 (1987).
[CrossRef]

Takeda, A.

T. Morioka, M. Saruwatari, A. Takeda, Electron. Lett. 23, 453 (1987).
[CrossRef]

Thurston, R. N.

Tomlinson, W. J.

Trillo, S.

S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
[CrossRef]

Wabnitz, S.

S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
[CrossRef]

Wang, S.

K. Kitayama, S. Wang, Appl. Phys. Lett. 43, 17 (1983).
[CrossRef]

Weiner, A. M.

Appl. Phys. Lett. (6)

S. Trillo, S. Wabnitz, R. H. Stolen, G. Assanto, C. T. Seaton, G. I. Stegeman, Appl. Phys. Lett. 49, 1224 (1986).
[CrossRef]

N. J. Halas, D. Krokel, D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 50, 886 (1987).
[CrossRef]

K. Kitayama, Y. Kimura, S. Seikai, Appl. Phys. Lett. 46, 317 (1985).
[CrossRef]

S. R. Friberg, Y. Silberberg, M. K. Oliver, M. J. Andrejco, M. A. Saifi, P. W. Smith, Appl. Phys. Lett. 52, 1135 (1987).
[CrossRef]

K. Kitayama, S. Wang, Appl. Phys. Lett. 43, 17 (1983).
[CrossRef]

K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. Johnson, B. S. Kawasaki, Appl. Phys. Lett. 32, 647 (1978).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

T. Morioka, M. Saruwatari, A. Takeda, Electron. Lett. 23, 453 (1987).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

S. R. Friberg, P. W. Smith, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 2089 (1987).
[CrossRef]

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

J. Appl. Phys. (1)

J. Stone, J. Appl. Phys. 62, 4371 (1987).
[CrossRef]

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

Opt. Lett. (2)

Philos. Trans. R. Soc. London Ser. A (1)

P. W. Smith, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. A 313, 349 (1984).
[CrossRef]

Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (1)

G. Meltz, J. R. Dunphy, W. H. Glenn, J. D. Farina, F. J. Leonberger, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 798, 104 (1987).

Sov. J. Quantum Electron. (1)

D. D. Gusovskii, E. M. Dianov, A. A. Maier, V. B. Neustruev, V. V. Osiko, A. M. Prokhorov, K. Yu. Sitarskii, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 724 (1987); A. A. Maier, Yu. N. Serdyuchenko, K. Yu. Sitarskii, M. Ya. Shchelev, I. A. Scherbakov, Sov. J. Quantum Electron. 17, 735 (1987).
[CrossRef]

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

(A) Schematic of a nonlinear coupler. (B) Calculated fractional output power emerging from waveguides (1) and (2) as a function of input power, for a coupler of length Lc. The input power is normalized to Pc. The curves were computed from Eq. (26) of Ref. 8. Solid curves: constant-intensity input signal. Dashed–dotted curves: coupler response integrated over a sech2(t) pulse intensity profile.

Fig. 2
Fig. 2

Fractional output power from waveguides (1) and (2) for the 5-mm, dual-core-fiber nonlinear coupler. These data are the response for 100-fsec input pulses.

Fig. 3
Fig. 3

Autocorrelation traces for output pulses from the coupler. The input pulses were 200 fsec in duration. (A) Guide (1), peak power P ≃ 2Pc. (B) Guide (2), peak power P ≃ 2Pc. The asymmetry in the trace results from a slight misalignment of the autocorrelator.

Metrics