Abstract

Utilizing the underlying physics of evanescent-wave amplification by a negative-refractive-index slab, it is shown that evanescent waves with specific spatial frequencies can also be amplified without any reflection simply by two dielectric planar waveguides. The simple configuration allows one to take advantage of the high resolution limit of a high-refractive-index material without contact with the object.

© 2006 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

Corrections

Mankei Tsang and Demetri Psaltis, "Reflectionless evanescent-wave amplification by two dielectric planar waveguides: erratum," Opt. Lett. 32, 86-86 (2007)
https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-32-1-86

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 189 (1992).
    [Crossref] [PubMed]
  2. J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
    [Crossref] [PubMed]
  3. See, for example, N. Garcia and M. Nieto-Vesperinas, Phys. Rev. Lett. 88, 207403 (2002).
    [PubMed]
  4. S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
    [Crossref] [PubMed]
  5. S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
    [Crossref] [PubMed]
  6. V. M. Shalaev, W. Cai, U. K. Chettiar, H.-K. Yuan, A. K. Sarychev, V. P. Drachev, and A. V. Kildishev, Opt. Lett. 30, 3356 (2005).
    [Crossref]
  7. N. Fang, H. Lee, C. Sun, and X. Zhang, Science 308, 534 (2005).
    [Crossref] [PubMed]
  8. C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 68, 045115 (2003).
    [Crossref]
  9. C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 65, 201104 (2002).
    [Crossref]
  10. D. F. Edwards and E. Ochoa, J. Opt. Soc. Am. 71, 607 (1981), and references therein.
    [Crossref]
  11. C. D. Clark, P. J. Dean, and P. V. Harris, Proc. R. Soc. London, Ser. A 277, 312 (1964).
    [Crossref]
  12. M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 67, 1855 (1991).
    [Crossref] [PubMed]
  13. M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
    [Crossref] [PubMed]
  14. A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
    [Crossref] [PubMed]

2005 (4)

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

V. M. Shalaev, W. Cai, U. K. Chettiar, H.-K. Yuan, A. K. Sarychev, V. P. Drachev, and A. V. Kildishev, Opt. Lett. 30, 3356 (2005).
[Crossref]

N. Fang, H. Lee, C. Sun, and X. Zhang, Science 308, 534 (2005).
[Crossref] [PubMed]

2003 (1)

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 68, 045115 (2003).
[Crossref]

2002 (2)

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 65, 201104 (2002).
[Crossref]

See, for example, N. Garcia and M. Nieto-Vesperinas, Phys. Rev. Lett. 88, 207403 (2002).
[PubMed]

2000 (1)

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[Crossref] [PubMed]

1996 (1)

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

1992 (2)

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 189 (1992).
[Crossref] [PubMed]

1991 (1)

M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 67, 1855 (1991).
[Crossref] [PubMed]

1981 (1)

1964 (1)

C. D. Clark, P. J. Dean, and P. V. Harris, Proc. R. Soc. London, Ser. A 277, 312 (1964).
[Crossref]

Betzig, E.

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 189 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Brueck, S. R. J.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Cai, W.

Chettiar, U. K.

Clark, C. D.

C. D. Clark, P. J. Dean, and P. V. Harris, Proc. R. Soc. London, Ser. A 277, 312 (1964).
[Crossref]

Dean, P. J.

C. D. Clark, P. J. Dean, and P. V. Harris, Proc. R. Soc. London, Ser. A 277, 312 (1964).
[Crossref]

Drachev, V. P.

Edwards, D. F.

Fan, W.

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Fang, N.

N. Fang, H. Lee, C. Sun, and X. Zhang, Science 308, 534 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Fleischhauer, M.

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Frauenglass, A.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Garcia, N.

See, for example, N. Garcia and M. Nieto-Vesperinas, Phys. Rev. Lett. 88, 207403 (2002).
[PubMed]

Harris, P. V.

C. D. Clark, P. J. Dean, and P. V. Harris, Proc. R. Soc. London, Ser. A 277, 312 (1964).
[Crossref]

Hollberg, L.

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

Joannopoulos, J. D.

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 68, 045115 (2003).
[Crossref]

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 65, 201104 (2002).
[Crossref]

Johnson, S. G.

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 68, 045115 (2003).
[Crossref]

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 65, 201104 (2002).
[Crossref]

Keitel, C. H.

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Kildishev, A. V.

Lee, H.

N. Fang, H. Lee, C. Sun, and X. Zhang, Science 308, 534 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Lukin, M. D.

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

Luo, C.

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 68, 045115 (2003).
[Crossref]

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 65, 201104 (2002).
[Crossref]

Malloy, K. J.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Minhas, B. K.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Nieto-Vesperinas, M.

See, for example, N. Garcia and M. Nieto-Vesperinas, Phys. Rev. Lett. 88, 207403 (2002).
[PubMed]

Nikonov, D. E.

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

Ochoa, E.

Osgood, R. M.

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Panoiu, N. C.

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Pendry, J. B.

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 68, 045115 (2003).
[Crossref]

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 65, 201104 (2002).
[Crossref]

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[Crossref] [PubMed]

Robinson, H. G.

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

Sarychev, A. K.

Scully, M. O.

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 67, 1855 (1991).
[Crossref] [PubMed]

Shalaev, V. M.

Su, C.

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Sun, C.

N. Fang, H. Lee, C. Sun, and X. Zhang, Science 308, 534 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Trautman, J. K.

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 189 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Ulrich, B. T.

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Velichansky, V. L.

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

Yuan, H.-K.

Zhang, S.

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Zhang, X.

N. Fang, H. Lee, C. Sun, and X. Zhang, Science 308, 534 (2005).
[Crossref] [PubMed]

Zhu, S.-Y.

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Zibrov, A. S.

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

J. Opt. Soc. Am. (1)

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (1)

M. Fleischhauer, C. H. Keitel, M. O. Scully, C. Su, B. T. Ulrich, and S.-Y. Zhu, Phys. Rev. A 46, 1468 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Phys. Rev. B (2)

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 68, 045115 (2003).
[Crossref]

C. Luo, S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos, and J. B. Pendry, Phys. Rev. B 65, 201104 (2002).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (6)

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[Crossref] [PubMed]

See, for example, N. Garcia and M. Nieto-Vesperinas, Phys. Rev. Lett. 88, 207403 (2002).
[PubMed]

S. Zhang, W. Fan, B. K. Minhas, A. Frauenglass, K. J. Malloy, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 94, 037402 (2005).
[Crossref] [PubMed]

S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and S. R. J. Brueck, Phys. Rev. Lett. 95, 137404 (2005).
[Crossref] [PubMed]

A. S. Zibrov, M. D. Lukin, L. Hollberg, D. E. Nikonov, M. O. Scully, H. G. Robinson, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Lett. 76, 3935 (1996).
[Crossref] [PubMed]

M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 67, 1855 (1991).
[Crossref] [PubMed]

Proc. R. Soc. London, Ser. A (1)

C. D. Clark, P. J. Dean, and P. V. Harris, Proc. R. Soc. London, Ser. A 277, 312 (1964).
[Crossref]

Science (2)

E. Betzig and J. K. Trautman, Science 257, 189 (1992).
[Crossref] [PubMed]

N. Fang, H. Lee, C. Sun, and X. Zhang, Science 308, 534 (2005).
[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 (2)

Fig. 1
Fig. 1

Reflectionless evanescent-wave amplification (REWA) by two slab waveguides, where n 1 > n 0 .

Fig. 2
Fig. 2

Plots of image intensities transmitted in free space and by two dielectric slabs, respectively.

Equations (8)

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

k 0 < k x < k 1 .
τ = t exp ( i k z a ) t + t exp ( i k z a ) [ r exp ( i k z a ) ] 2 t +
= t t exp ( i k z a ) 1 r 2 exp ( 2 i k z a ) .
Γ = r + t t r exp ( 2 i k z a ) 1 r 2 exp ( 2 i k z a ) .
1 r 2 exp ( 2 i k z a ) = 0 ,
T = τ 2 exp ( i k z d ) 1 Γ 2 exp ( 2 i k z d ) .
lim r 2 exp ( 2 i k z a ) 1 T = exp ( i k z d ) ,
lim r 2 exp ( 2 i k z a ) 1 R = 0 .

Metrics