Abstract

We investigate experimentally and numerically the interaction of a highly localized, single-channel discrete soliton (blocker) with a wide, tilted beam in a one-dimensional AlGaAs array. In agreement with theory the blocker is observed to discretely shift its position by multiple channels, depending on the intensity and relative phase of the tilted beam.

© 2005 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. N. Christodoulides, F. Lederer, and Y. Silberberg, Nature 424, 817 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
    [CrossRef]
  3. D. N. Christodoulides and R. I. Joseph, Opt. Lett. 13, 794 (1988).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998).
    [CrossRef]
  5. R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
    [CrossRef]
  7. J. W. Fleischer, M. Segev, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides, Nature 422, 147 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. D. N. Christodoulides and E. D. Eugenieva, Phys. Rev. Lett. 87, 233901 (2001).
    [CrossRef]
  9. O. Bang and P. D. Miller, Opt. Lett. 21, 1105 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
    [CrossRef]
  11. Y. S. Kivshar and M. Peyrard, Phys. Rev. A 46, 3198 (1992).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
    [CrossRef]

2004 (3)

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

2003 (2)

J. W. Fleischer, M. Segev, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides, Nature 422, 147 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

D. N. Christodoulides, F. Lederer, and Y. Silberberg, Nature 424, 817 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

2001 (2)

D. N. Christodoulides and E. D. Eugenieva, Phys. Rev. Lett. 87, 233901 (2001).
[CrossRef]

R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

1998 (1)

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

1996 (1)

1992 (1)

Y. S. Kivshar and M. Peyrard, Phys. Rev. A 46, 3198 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

1988 (1)

1973 (1)

S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
[CrossRef]

Aitchison, J. S.

J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

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

Bang, O.

Boyd, A. R.

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

Christodoulides, D. N.

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

D. N. Christodoulides, F. Lederer, and Y. Silberberg, Nature 424, 817 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

J. W. Fleischer, M. Segev, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides, Nature 422, 147 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

D. N. Christodoulides and E. D. Eugenieva, Phys. Rev. Lett. 87, 233901 (2001).
[CrossRef]

D. N. Christodoulides and R. I. Joseph, Opt. Lett. 13, 794 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

Efremidis, N. K.

J. W. Fleischer, M. Segev, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides, Nature 422, 147 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Eisenberg, H. S.

R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

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

Eugenieva, E. D.

D. N. Christodoulides and E. D. Eugenieva, Phys. Rev. Lett. 87, 233901 (2001).
[CrossRef]

Fleischer, J. W.

J. W. Fleischer, M. Segev, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides, Nature 422, 147 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Garmire, E.

S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
[CrossRef]

Garvin, H. L.

S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
[CrossRef]

Hunsperger, R. G.

S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
[CrossRef]

Iwanow, R.

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

Joseph, R. I.

Kivshar, Y. S.

Y. S. Kivshar and M. Peyrard, Phys. Rev. A 46, 3198 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Lederer, F.

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

D. N. Christodoulides, F. Lederer, and Y. Silberberg, Nature 424, 817 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Meier, J.

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
[CrossRef]

Miller, P. D.

Min, Y.

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

Morandotti, R.

J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

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

Pertsch, T.

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

Peyrard, M.

Y. S. Kivshar and M. Peyrard, Phys. Rev. A 46, 3198 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Salamo, G.

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

Schiek, R.

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

Segev, M.

J. W. Fleischer, M. Segev, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides, Nature 422, 147 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Silberberg, Y.

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
[CrossRef]

D. N. Christodoulides, F. Lederer, and Y. Silberberg, Nature 424, 817 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

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

Sohler, W.

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

Somekh, S.

S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
[CrossRef]

Sorel, M.

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Stegeman, G. I.

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

Yang, H.

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

Yariv, A.

S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H. L. Garvin, and R. G. Hunsperger, Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973).
[CrossRef]

Nature (2)

J. W. Fleischer, M. Segev, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides, Nature 422, 147 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

D. N. Christodoulides, F. Lederer, and Y. Silberberg, Nature 424, 817 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. A (1)

Y. S. Kivshar and M. Peyrard, Phys. Rev. A 46, 3198 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Rev. Lett. (6)

J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 92, 163902 (2004).
[CrossRef]

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

R. Morandotti, H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, M. Sorel, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 86, 3296 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

R. Iwanow, R. Schiek, G. I. Stegeman, T. Pertsch, F. Lederer, Y. Min, and W. Sohler, Phys. Rev. Lett. 93, 113902 (2004).
[CrossRef]

J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti, and J. S. Aitchison, Phys. Rev. Lett. 93, 093903 (2004).
[CrossRef]

D. N. Christodoulides and E. D. Eugenieva, Phys. Rev. Lett. 87, 233901 (2001).
[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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Geometry for the interaction between a blocker beam essentially localized to a single channel and a signal beam a few channels wide crossing the array at the zero-diffraction angle.

Fig. 2
Fig. 2

Beam intensities (signal and blocker) versus propagation distance calculated under cw conditions for different power levels and relative phase. The highly localized soliton is excited with 1 kW , the signal beam with (a) 150 W and (b)–(d) 300 W . The relative phases between the two beams are (a) 0, (b) 0, (c) 0.25 π , and (d) 0.5 π .

Fig. 3
Fig. 3

Experimental apparatus: OPA, optical parametric amplifier; M, mirror; λ 2 , half-wave plate; λ 4 , quarter-wave plate.

Fig. 4
Fig. 4

Experimentally measured intensities of the output beams for three different pulsed input signal beams of different intensities crossing a pulsed blocker soliton as a function of relative phase between the beams. The intensity profiles show the blocker soliton in the absence of the tilted beam (dashed curve) and the observed output intensity during the interaction (solid curve) for a phase angle indicated by the vertical line in the left central part. Peak powers of (a) 350 W , (b) 780 W , and (c) 1.4 kW were used for the signal beams.

Equations (2)

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

i d a n d z + C ( a n + 1 + a n 1 ) + γ a n 2 a n = 0 ,
a n ( 0 ) = g n exp ( i n θ ) exp ( i ϕ ) + s n ,

Metrics