Abstract

A systematic analysis of interference of three noncoplanar plane waves with identical frequency is provided. This analysis shows that a fiber bundle with spacing of the order of the wavelength, which one may conveniently control by changing the recording geometry, can be formed by this means. The relation between the incident light-wave vectors and the resultant pattern is analyzed. The concept of uniform contrast for an interference pattern is introduced, and the polarization optimization approach for each beam that ensures maximum uniform contrast for each beam is also given.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, S. Fan, Nature 386, 143 (1997).
    [CrossRef]
  2. T. F. Krauss R. M. De La Rue, Prog. Quantum Electron. 23, 51 (1999).
    [CrossRef]
  3. C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
    [CrossRef]
  4. A. Van Blaaderen, R. Ruel, P. Wiltzius, Nature 385, 321 (1997).
    [CrossRef]
  5. M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
    [CrossRef]
  7. M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]

2000

M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

1999

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

T. F. Krauss R. M. De La Rue, Prog. Quantum Electron. 23, 51 (1999).
[CrossRef]

1997

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

A. Van Blaaderen, R. Ruel, P. Wiltzius, Nature 385, 321 (1997).
[CrossRef]

M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, S. Fan, Nature 386, 143 (1997).
[CrossRef]

Ananthavel, S. P.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Barlow, S.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Campbell, M.

M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Cheng, C. C.

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

Cumpston, B. H.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

De La Rue, R. M.

T. F. Krauss R. M. De La Rue, Prog. Quantum Electron. 23, 51 (1999).
[CrossRef]

Denning, R. G.

M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Dyer, D. L.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Ehrlich, J. E.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Erskine, L. L.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Fainman, Y.

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

Fan, S.

J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, S. Fan, Nature 386, 143 (1997).
[CrossRef]

Harrison, M. T.

M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Heikal, A. A.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Joannopoulos, J. D.

J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, S. Fan, Nature 386, 143 (1997).
[CrossRef]

Krauss, T. F.

T. F. Krauss R. M. De La Rue, Prog. Quantum Electron. 23, 51 (1999).
[CrossRef]

Kuebler, S. M.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Lee, I. Y. S.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Lehmann, O.

M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Marder, S. R.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

McCord-Maughon, D.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Müller, K.

M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Perry, J. W.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Qin, J.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Röckel, H.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Ruel, R.

A. Van Blaaderen, R. Ruel, P. Wiltzius, Nature 385, 321 (1997).
[CrossRef]

Rumi, M.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Scherer, A.

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

Sharp, D. N.

M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Stuke, M.

M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Turberfield, A. J.

M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Tyan, R.

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

Van Blaaderen, A.

A. Van Blaaderen, R. Ruel, P. Wiltzius, Nature 385, 321 (1997).
[CrossRef]

Villeneuve, P. R.

J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, S. Fan, Nature 386, 143 (1997).
[CrossRef]

Wanke, M. C.

M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Wen, Q.

M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Wiltzius, P.

A. Van Blaaderen, R. Ruel, P. Wiltzius, Nature 385, 321 (1997).
[CrossRef]

Witzgall, G.

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

Wu, X. L.

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

Yablonovitch, E.

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

J. Vac. Sci. Technol. B

C. C. Cheng, A. Scherer, R. Tyan, Y. Fainman, G. Witzgall, E. Yablonovitch, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2764 (1997).
[CrossRef]

Nature

A. Van Blaaderen, R. Ruel, P. Wiltzius, Nature 385, 321 (1997).
[CrossRef]

J. D. Joannopoulos, P. R. Villeneuve, S. Fan, Nature 386, 143 (1997).
[CrossRef]

B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röckel, M. Rumi, X. L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 398, 51 (1999).
[CrossRef]

M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 404, 53 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Prog. Quantum Electron.

T. F. Krauss R. M. De La Rue, Prog. Quantum Electron. 23, 51 (1999).
[CrossRef]

Science

M. C. Wanke, O. Lehmann, K. Müller, Q. Wen, M. Stuke, Science 275, 1284 (1997).
[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 (1)

Fig. 1
Fig. 1

(a) 3-D structure of the interference pattern and (b) corresponding maximum point distribution in a cross section for symmetric geometry α=60°, where the unit lengths are (a) λ/10π and (b) λ/5π.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1 Calculation Results of Optimum Polarizations

Equations (17)

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

Ej=EjexpiKjrj+φ0jej,  j=1,2,3,
Kj=(KxjKyjKzj)=2πλ(ljmjnj),  j=1,2,3,
ej=(ljmjnj),  j=1,2,3,
I=jEj2+i<j2EiEjcosθij×cosKi-Kjr+φ0j-φ0j,i,  j=1,2,3,
K1-K2r+φ01-φ02=2pπ,p=0,±1,±2,,
K1-K3r+φ01-φ03=2qπ,q=0,±1,±2,.
s=(uvw)=(m1-m2n1-n2m1-m3n1-n3n1-n2l1-l2n1-n3l1-l3l1-l2m1-m2l1-l3m1-m3).
K1s=K2s=K3s,
l1-l2x+m1-m2y+n1-n2z=pλ,l1-l3x+m1-m3y+n1-n3z=qλ,ux+vy+wz=0,   p,q=0,±1,±2.
d=λ3sinα/2.
Vij=2EiEjcosθijE12+E22+E32,  i,  j=1,2,3,ij,
E2=cosθ13cosθ23E1,   E3=cosθ12cosθ23E1,
V=V12=V13=V23=2cosθ12cosθ13cosθ23cos2θ12+cos2θ13+cos2θ23,
V=2l1l2+m1m2+n1n2l1l3+m1m3+n1n3l2l3+m2m3+n2n3l1l2+m1m2+n1n22+l1l3+m1m3+n1n32+l2l3+m2m3+n2n32.
lj2+mj2+nj2=1,i=1,2,3,
ljlj+mjmj+njnj=0,  j=1,2,3.
fl1,m1,n1,l2,m2,n2,l3,m3,n3,λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6=V+j=13λjlj2+mj2+nj2-1+j=13λj+3ljlj+mjmj+njnj,

Metrics