Abstract

We investigated the interaction of discrete solitons with defect states fabricated in arrays of coupled waveguides. We achieved attractive and repulsive defects by decreasing and increasing, respectively, the spacing of one pair of waveguides in an otherwise uniform array. Linear and nonlinear propagation in the same samples show distinctly different properties. The role of the Peierls–Nabarro potential in the interaction of the soliton with the defect is discussed.

© 2003 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. Flach and C. R. Willis, Phys. Lett. 295, 182 (1998).
  2. D. N. Christodoulides and R. I. Joseph, Opt. Lett. 13, 794 (1988).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. Y. S. Kivshar and D. K. Campbell, Phys. Rev. E 48, 3077 (1993).
    [CrossRef]
  4. R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
    [CrossRef]
  5. R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
    [CrossRef]
  6. T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Brauer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
    [CrossRef]
  7. U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
    [CrossRef]
  8. A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
    [CrossRef]
  9. W. Krolikowski and Y. S. Kivshar, J. Opt. Soc. Am. B 13, 876 (1996).
    [CrossRef]
  10. H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
    [CrossRef]
  11. U. Peschel, R. Morandotti, J. M. Arnold, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, T. Pertsch, and F. Lederer, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2521 (2002).

2002 (1)

1999 (4)

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
[CrossRef]

T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Brauer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
[CrossRef]

U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
[CrossRef]

1998 (2)

S. Flach and C. R. Willis, Phys. Lett. 295, 182 (1998).

H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
[CrossRef]

1996 (2)

W. Krolikowski and Y. S. Kivshar, J. Opt. Soc. Am. B 13, 876 (1996).
[CrossRef]

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

1993 (1)

Y. S. Kivshar and D. K. Campbell, Phys. Rev. E 48, 3077 (1993).
[CrossRef]

1988 (1)

Aceves, A. B.

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Aitchison, J. S.

U. Peschel, R. Morandotti, J. M. Arnold, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, T. Pertsch, and F. Lederer, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2521 (2002).

U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
[CrossRef]

H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
[CrossRef]

Arnold, J. M.

Boyd, A. R.

H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
[CrossRef]

Brauer, A.

T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Brauer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
[CrossRef]

Campbell, D. K.

Y. S. Kivshar and D. K. Campbell, Phys. Rev. E 48, 3077 (1993).
[CrossRef]

Christodoulides, D. N.

Dannberg, P.

T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Brauer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
[CrossRef]

DeAngelis, C.

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Eisenberg, H. S.

U. Peschel, R. Morandotti, J. M. Arnold, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, T. Pertsch, and F. Lederer, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2521 (2002).

U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
[CrossRef]

H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
[CrossRef]

Elflein, W.

T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Brauer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
[CrossRef]

Flach, S.

S. Flach and C. R. Willis, Phys. Lett. 295, 182 (1998).

Joseph, R. I.

Kivshar, Y. S.

W. Krolikowski and Y. S. Kivshar, J. Opt. Soc. Am. B 13, 876 (1996).
[CrossRef]

Y. S. Kivshar and D. K. Campbell, Phys. Rev. E 48, 3077 (1993).
[CrossRef]

Krolikowski, W.

Lederer, F.

U. Peschel, R. Morandotti, J. M. Arnold, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, T. Pertsch, and F. Lederer, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2521 (2002).

T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Brauer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
[CrossRef]

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Morandotti, R.

U. Peschel, R. Morandotti, J. M. Arnold, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, T. Pertsch, and F. Lederer, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2521 (2002).

U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
[CrossRef]

H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
[CrossRef]

Muschall, R.

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Pertsch, T.

Peschel, T.

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Peschel, U.

U. Peschel, R. Morandotti, J. M. Arnold, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, T. Pertsch, and F. Lederer, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2521 (2002).

U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
[CrossRef]

Silberberg, Y.

U. Peschel, R. Morandotti, J. M. Arnold, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, T. Pertsch, and F. Lederer, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2521 (2002).

U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
[CrossRef]

H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
[CrossRef]

Trillo, S.

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Wabnitz, S.

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Willis, C. R.

S. Flach and C. R. Willis, Phys. Lett. 295, 182 (1998).

Appl. Phys. Lett. (1)

U. Peschel, R. Morandotti, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Appl. Phys. Lett. 75, 1348 (1999).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (2)

Opt. Lett. (1)

Phys. Lett. (1)

S. Flach and C. R. Willis, Phys. Lett. 295, 182 (1998).

Phys. Rev. E (2)

A. B. Aceves, C. DeAngelis, T. Peschel, R. Muschall, F. Lederer, S. Trillo, and S. Wabnitz, Phys. Rev. E 53, 1172 (1996).
[CrossRef]

Y. S. Kivshar and D. K. Campbell, Phys. Rev. E 48, 3077 (1993).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (4)

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 2726 (1999).
[CrossRef]

R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
[CrossRef]

T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Brauer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
[CrossRef]

H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
[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

Experimental setup and top view of the sample. (N.B.: in the experiment we centered the beam on the defect; in the picture above we intentionally positioned the beam three waveguides aside from the defect, which is now visible.) B.S.’s, beam splitters.

Fig. 2
Fig. 2

Interaction of a low-power beam with defects. The light is injected at the defect site (dashed lines). (a), (b) Attractive defect, experimental result and simulations; (c), (d) repulsive defect, experimental results and simulations, respectively.

Fig. 3
Fig. 3

Interaction of a discrete soliton with defects. As in Fig. 2, the soliton is injected exactly into the defect, represented by a dashed line. (a), (b), Attractive case, experimental results and simulations; (c), (d), repulsive defect, experimental results and simulations.

Metrics