Abstract

It is shown that, in addition to the well-known phase accumulation of a traveling soliton, which may be interpreted as a change of phase velocity as a result of the Kerr nonlinearity, there is a change in the speed of travel of the envelope, the group velocity. This analysis is extended to dispersion-managed solitons, for which it is shown that the discrepancy between phase- and group-velocity changes is generally smaller.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. Y. Chen, F. X. Kärtner, U. Morgner, S. H. Cho, H. A. Haus, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1999 (1999).
    [CrossRef]
  5. A. Hasegawa and Y. Kodama, in Solitons in Optics Communications, Vol. 7 of Oxford Series in Optical and Imaging Science (Clarendon, Oxford, 1995), p. 95.
  6. Y. Kodama and A. Hasegawa, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 510 (1987).
    [CrossRef]
  7. V. S. Shchesnovich and E. V. Doktorov, Physica D 129, 115 (1999).
    [CrossRef]
  8. H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, and E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1 (1995).
    [CrossRef]

2001 (1)

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

2000 (2)

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

1999 (2)

1995 (1)

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, and E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1 (1995).
[CrossRef]

1987 (1)

Y. Kodama and A. Hasegawa, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 510 (1987).
[CrossRef]

Apolonski, A.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Chen, Y.

Cho, S. H.

Cundiff, S.

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Diddams, S.

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Doktorov, E. V.

V. S. Shchesnovich and E. V. Doktorov, Physica D 129, 115 (1999).
[CrossRef]

Ell, R.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Fujimoto, J. G.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Chen, F. X. Kärtner, U. Morgner, S. H. Cho, H. A. Haus, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1999 (1999).
[CrossRef]

Hall, J.

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Hänsch, T.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Hasegawa, A.

Y. Kodama and A. Hasegawa, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 510 (1987).
[CrossRef]

A. Hasegawa and Y. Kodama, in Solitons in Optics Communications, Vol. 7 of Oxford Series in Optical and Imaging Science (Clarendon, Oxford, 1995), p. 95.

Haus, H. A.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Chen, F. X. Kärtner, U. Morgner, S. H. Cho, H. A. Haus, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1999 (1999).
[CrossRef]

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, and E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1 (1995).
[CrossRef]

Holzwarth, R.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Ippen, E. P.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Chen, F. X. Kärtner, U. Morgner, S. H. Cho, H. A. Haus, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1999 (1999).
[CrossRef]

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, and E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1 (1995).
[CrossRef]

Jones, D.

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Kärtner, F. X.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Chen, F. X. Kärtner, U. Morgner, S. H. Cho, H. A. Haus, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1999 (1999).
[CrossRef]

Kodama, Y.

Y. Kodama and A. Hasegawa, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 510 (1987).
[CrossRef]

A. Hasegawa and Y. Kodama, in Solitons in Optics Communications, Vol. 7 of Oxford Series in Optical and Imaging Science (Clarendon, Oxford, 1995), p. 95.

Krausz, F.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Metzler, G.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Morgner, U.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Chen, F. X. Kärtner, U. Morgner, S. H. Cho, H. A. Haus, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1999 (1999).
[CrossRef]

Nelson, L. E.

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, and E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1 (1995).
[CrossRef]

Poppe, A.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Ranka, J.

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Schibli, T. R.

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Shchesnovich, V. S.

V. S. Shchesnovich and E. V. Doktorov, Physica D 129, 115 (1999).
[CrossRef]

Spielmann, C.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Stentz, A.

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Tamura, K.

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, and E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1 (1995).
[CrossRef]

Tempea, G.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Udem, T.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Windeler, R.

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

Y. Kodama and A. Hasegawa, IEEE J. Quantum Electron. QE-23, 510 (1987).
[CrossRef]

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, and E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 1 (1995).
[CrossRef]

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

Phys. Rev. Lett. (2)

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

U. Morgner, R. Ell, G. Metzler, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, J. G. Fujimoto, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett. 86, 5462 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Physica D (1)

V. S. Shchesnovich and E. V. Doktorov, Physica D 129, 115 (1999).
[CrossRef]

Science (1)

D. Jones, S. Diddams, J. Ranka, A. Stentz, R. Windeler, J. Hall, and S. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Other (1)

A. Hasegawa and Y. Kodama, in Solitons in Optics Communications, Vol. 7 of Oxford Series in Optical and Imaging Science (Clarendon, Oxford, 1995), p. 95.

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 (1)

Fig. 1
Fig. 1

Parameters μ and μ/21-μ as functions of βL/τ02.

Equations (27)

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

aξ=jβ22aτ2-jω0c ηa2a.
aξ=jβ22aτ2-jω0c ηa2a-1cτηa2a.
a=A0 sech ττ0exp-jω0c ηA02ξ/2,
ω0c ηA02=βτ02.
-1cτηa2a=ddξΔτξfττ×exp-jω0c ηA02ξ/2+continuum,
fττ=A0τ0tanhττ0sechττ0.
fττ=τ sechτ/τ0.
ddξΔτ=-1cdτfτττηA02A0 sech3ττ0/dτfττfττ.
ddξΔτ=ηcA02,
Δ1vg=ηcA02.
Δ1vp=ηA022c.
Δ1/vp-Δ1/vgΔ1/vp=-1.
phase slip=mod2πβω0L-ω0βL-12ω0cn2AeffW2τ0L,
TRaT=-jDeff2at2-jδA021-μt2τ02a,
a=A0exp-t2/2τ02exp-jθT/TR,
δA02μ=Deff2τ02.
aξ=-jμ2ax2-j1-μx2a,
aξ=-jμ2ax2-j1-μx2a-1ω0τ0x1-μx2a.
ψ=1-μ,
-1ω0τ0x1-μx2a.
μxx2a=μCxexp-x2/2+remainder,
CCxexp-x2/2-xx2×exp-x2/22dx=0.
C=xexp-x2/2xx2exp-x2/2dxxexp-x2/22dx=2x2-x4exp-x2dxx2exp-x2dx=12.
Δ1vp=δA02ω0L1-μ.
Δ1vg=δA02ω0L1-Cμ=δA02ω0L1-μ/2.
Δ1/vp-Δ1/vgΔ1/vp=-μ/21-μ.
phase slip=mod2πβω0L-ω0βL-μδA022.

Metrics