Abstract

We report the observation of noise-initiated modulational instability in AlGaAs slab waveguides at 1.55 μm. Experiments were performed with the local, ultrafast Kerr nonlinearity at half the bandgap. The agreement between experiment and theory for the periodicity versus intensity was good.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. Taniuti and H. Washimi, Phys. Rev. Lett. 21, 209 (1968).
    [CrossRef]
  2. J. M. Bilbaut, P. Marquite, and B. Michaux, Phys. Rev. E 51, 817 (1995).
    [CrossRef]
  3. A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations (Wiley, New York, 1979).
  4. G. B. Whitman, J. Fluid Mech. 22, 273 (1965).
    [CrossRef]
  5. R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
    [CrossRef]
  6. K. Tai, A. Hasegawa, and A. Tomita, Phys. Rev. Lett. 56, 135 (1986).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. A. V. Mamaev, M. Saffman, D. Z. Anderson, and A. A. Zozulya, Phys. Rev. A 54, 870 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. H. Fang, R. Malendevich, R. Schiek, and G. I. Stegeman, Opt. Lett. 25, 1786 (2000).
    [CrossRef]
  9. R. Schiek, H. Fang, R. Malendevich, and G. I. Stegeman, Phys. Rev. Lett. 86, 4528 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
    [CrossRef]
  11. S. Adachi, J. Appl. Phys. 58, R1 (1985).
    [CrossRef]

2001 (1)

R. Schiek, H. Fang, R. Malendevich, and G. I. Stegeman, Phys. Rev. Lett. 86, 4528 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

2000 (1)

1997 (2)

J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
[CrossRef]

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

1996 (1)

A. V. Mamaev, M. Saffman, D. Z. Anderson, and A. A. Zozulya, Phys. Rev. A 54, 870 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

1995 (1)

J. M. Bilbaut, P. Marquite, and B. Michaux, Phys. Rev. E 51, 817 (1995).
[CrossRef]

1986 (1)

K. Tai, A. Hasegawa, and A. Tomita, Phys. Rev. Lett. 56, 135 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

1985 (1)

S. Adachi, J. Appl. Phys. 58, R1 (1985).
[CrossRef]

1968 (1)

T. Taniuti and H. Washimi, Phys. Rev. Lett. 21, 209 (1968).
[CrossRef]

1965 (1)

G. B. Whitman, J. Fluid Mech. 22, 273 (1965).
[CrossRef]

Adachi, S.

S. Adachi, J. Appl. Phys. 58, R1 (1985).
[CrossRef]

Aitchison, J. S.

J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
[CrossRef]

Anderson, D. Z.

A. V. Mamaev, M. Saffman, D. Z. Anderson, and A. A. Zozulya, Phys. Rev. A 54, 870 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Baboiu, D.-M.

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

Bilbaut, J. M.

J. M. Bilbaut, P. Marquite, and B. Michaux, Phys. Rev. E 51, 817 (1995).
[CrossRef]

Fang, H.

R. Schiek, H. Fang, R. Malendevich, and G. I. Stegeman, Phys. Rev. Lett. 86, 4528 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

H. Fang, R. Malendevich, R. Schiek, and G. I. Stegeman, Opt. Lett. 25, 1786 (2000).
[CrossRef]

Fuerst, R. A.

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

Hasegawa, A.

K. Tai, A. Hasegawa, and A. Tomita, Phys. Rev. Lett. 56, 135 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Hutchings, D. C.

J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
[CrossRef]

Kang, J. U.

J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
[CrossRef]

Lawrence, B.

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

Malendevich, R.

R. Schiek, H. Fang, R. Malendevich, and G. I. Stegeman, Phys. Rev. Lett. 86, 4528 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

H. Fang, R. Malendevich, R. Schiek, and G. I. Stegeman, Opt. Lett. 25, 1786 (2000).
[CrossRef]

Mamaev, A. V.

A. V. Mamaev, M. Saffman, D. Z. Anderson, and A. A. Zozulya, Phys. Rev. A 54, 870 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Marquite, P.

J. M. Bilbaut, P. Marquite, and B. Michaux, Phys. Rev. E 51, 817 (1995).
[CrossRef]

Michaux, B.

J. M. Bilbaut, P. Marquite, and B. Michaux, Phys. Rev. E 51, 817 (1995).
[CrossRef]

Mook, D. T.

A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations (Wiley, New York, 1979).

Nayfeh, A. H.

A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations (Wiley, New York, 1979).

Saffman, M.

A. V. Mamaev, M. Saffman, D. Z. Anderson, and A. A. Zozulya, Phys. Rev. A 54, 870 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Schiek, R.

R. Schiek, H. Fang, R. Malendevich, and G. I. Stegeman, Phys. Rev. Lett. 86, 4528 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

H. Fang, R. Malendevich, R. Schiek, and G. I. Stegeman, Opt. Lett. 25, 1786 (2000).
[CrossRef]

Stegeman, G. I.

R. Schiek, H. Fang, R. Malendevich, and G. I. Stegeman, Phys. Rev. Lett. 86, 4528 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

H. Fang, R. Malendevich, R. Schiek, and G. I. Stegeman, Opt. Lett. 25, 1786 (2000).
[CrossRef]

J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
[CrossRef]

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

Tai, K.

K. Tai, A. Hasegawa, and A. Tomita, Phys. Rev. Lett. 56, 135 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Taniuti, T.

T. Taniuti and H. Washimi, Phys. Rev. Lett. 21, 209 (1968).
[CrossRef]

Tomita, A.

K. Tai, A. Hasegawa, and A. Tomita, Phys. Rev. Lett. 56, 135 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Torruellas, W. E.

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

Trillo, S.

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

Villeneuve, A.

J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
[CrossRef]

Wabnitz, S.

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

Washimi, H.

T. Taniuti and H. Washimi, Phys. Rev. Lett. 21, 209 (1968).
[CrossRef]

Whitman, G. B.

G. B. Whitman, J. Fluid Mech. 22, 273 (1965).
[CrossRef]

Zozulya, A. A.

A. V. Mamaev, M. Saffman, D. Z. Anderson, and A. A. Zozulya, Phys. Rev. A 54, 870 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

J. S. Aitchison, D. C. Hutchings, J. U. Kang, G. I. Stegeman, and A. Villeneuve, IEEE J. Quantum Electron. 33, 341 (1997).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

S. Adachi, J. Appl. Phys. 58, R1 (1985).
[CrossRef]

J. Fluid Mech. (1)

G. B. Whitman, J. Fluid Mech. 22, 273 (1965).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (1)

A. V. Mamaev, M. Saffman, D. Z. Anderson, and A. A. Zozulya, Phys. Rev. A 54, 870 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Rev. E (1)

J. M. Bilbaut, P. Marquite, and B. Michaux, Phys. Rev. E 51, 817 (1995).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (4)

R. A. Fuerst, D.-M. Baboiu, B. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. Lett. 78, 2756 (1997).
[CrossRef]

K. Tai, A. Hasegawa, and A. Tomita, Phys. Rev. Lett. 56, 135 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

T. Taniuti and H. Washimi, Phys. Rev. Lett. 21, 209 (1968).
[CrossRef]

R. Schiek, H. Fang, R. Malendevich, and G. I. Stegeman, Phys. Rev. Lett. 86, 4528 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Other (1)

A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations (Wiley, New York, 1979).

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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Theoretical MI gain versus the period of the noise.

Fig. 2
Fig. 2

Output beam profiles at different power levels.

Fig. 3
Fig. 3

Example of the Fourier transform (F.T.) of the modulus of the output field. Inset, high-spatial-resolution scan of a single shot of the input beam showing the high-frequency noise that is present.

Fig. 4
Fig. 4

MI period versus input power.

Equations (3)

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

Az+i11β2Ay2=-ik0n2,effA2A,
A=I0+bκcosκyeγzexpik0n2A2z,
γ2=κ22β2k0n2,effA2-κ22β.

Metrics