Abstract

We show that propagation of optical beams in periodic lattices induces power oscillations between the Fourier spectrum peaks, with the indices related by the Bragg resonance condition. In the spatial coordinates, this is reflected in the beam position oscillations. A simple resonant theory explains the phenomenon. The effect can be used for controlled generation of the Floquet-Bloch modes in photonic lattices.

© 2007 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. F. Bloch, Z. Phys. A: Hadrons Nucl. 52, 555 (1928) (in German).
  2. C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 145, 523 (1934).
    [CrossRef]
  3. T. Pertsch, P. Dannberg, W. Elflein, A. Bräuer, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 83, 4752 (1999).
    [CrossRef]
  4. R. Morandotti, U. Peschel, J. S. Aitchison, H. S. Eisenberg, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 83, 4756 (1999).
    [CrossRef]
  5. R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
    [CrossRef]
  6. V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
    [CrossRef]
  7. B. A. Usievich, V. A. Sychugov, J. Kh. Nirligareev, and K. M. Golant, Opt. Spectrosc. 97, 790 (2004).
    [CrossRef]
  8. H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
    [CrossRef]
  9. H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
    [CrossRef]
  10. N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics (Holt, Rinehart and Winston, 1976).
  11. V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, J. M. Hickmann, and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 74, 056602 (2006).
    [CrossRef]
  12. A. S. Desyatnikov, Yu. S. Kivshar, V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, and J. M. Hickmann, Opt. Lett. 32, 325 (2007).
  13. L. D. Landau, Phys. Z. USSR 2, 46 (1932) (in German).
  14. C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 137, 696 (1932).
    [CrossRef]
  15. E. Majorana, Nuovo Cimento 9, 43 (1932).
  16. N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
    [CrossRef]

2007 (1)

2006 (3)

V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, J. M. Hickmann, and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 74, 056602 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

2004 (2)

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

B. A. Usievich, V. A. Sychugov, J. Kh. Nirligareev, and K. M. Golant, Opt. Spectrosc. 97, 790 (2004).
[CrossRef]

2003 (1)

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
[CrossRef]

1999 (2)

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

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

1976 (1)

N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics (Holt, Rinehart and Winston, 1976).

1934 (1)

C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 145, 523 (1934).
[CrossRef]

1932 (3)

L. D. Landau, Phys. Z. USSR 2, 46 (1932) (in German).

C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 137, 696 (1932).
[CrossRef]

E. Majorana, Nuovo Cimento 9, 43 (1932).

1928 (1)

F. Bloch, Z. Phys. A: Hadrons Nucl. 52, 555 (1928) (in German).

Agarwal, V.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Aitchison, J. S.

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

Ashcroft, N. W.

N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics (Holt, Rinehart and Winston, 1976).

Bloch, F.

F. Bloch, Z. Phys. A: Hadrons Nucl. 52, 555 (1928) (in German).

Brauer, A.

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

Bräuer, A.

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

Cavalcanti, S. B.

A. S. Desyatnikov, Yu. S. Kivshar, V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, and J. M. Hickmann, Opt. Lett. 32, 325 (2007).

V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, J. M. Hickmann, and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 74, 056602 (2006).
[CrossRef]

Christodoulides, D. N.

N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
[CrossRef]

Coquillat, D.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Costantino, P.

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

Dannberg, P.

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

del Río, J. A.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Desyatnikov, A. S.

A. S. Desyatnikov, Yu. S. Kivshar, V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, and J. M. Hickmann, Opt. Lett. 32, 325 (2007).

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

Efremidis, N. K.

N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
[CrossRef]

Eisenberg, H. S.

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

Elflein, W.

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

Fleischer, J. W.

N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
[CrossRef]

Ghulinyan, M.

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

Gil, B.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Golant, K. M.

B. A. Usievich, V. A. Sychugov, J. Kh. Nirligareev, and K. M. Golant, Opt. Spectrosc. 97, 790 (2004).
[CrossRef]

Hickmann, J. M.

A. S. Desyatnikov, Yu. S. Kivshar, V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, and J. M. Hickmann, Opt. Lett. 32, 325 (2007).

V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, J. M. Hickmann, and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 74, 056602 (2006).
[CrossRef]

Kavokin, A.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Kivshar, Yu. S.

A. S. Desyatnikov, Yu. S. Kivshar, V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, and J. M. Hickmann, Opt. Lett. 32, 325 (2007).

V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, J. M. Hickmann, and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 74, 056602 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

Krolikowski, W.

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

Landau, L. D.

L. D. Landau, Phys. Z. USSR 2, 46 (1932) (in German).

Lederer, F.

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

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

Majorana, E.

E. Majorana, Nuovo Cimento 9, 43 (1932).

Malpuech, G.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Mermin, N. D.

N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics (Holt, Rinehart and Winston, 1976).

Michaelis, D.

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

Morandotti, R.

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

Neshev, D. N.

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

Nirligareev, J. Kh.

B. A. Usievich, V. A. Sychugov, J. Kh. Nirligareev, and K. M. Golant, Opt. Spectrosc. 97, 790 (2004).
[CrossRef]

Oton, C. J.

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

Pavesi, L.

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

Pertsch, T.

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

Pertsch, Th.

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

Peschel, U.

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

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

Sapienza, R.

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

Scalbert, D.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Sears, S.

N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
[CrossRef]

Segev, M.

N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
[CrossRef]

Shchesnovich, V. S.

A. S. Desyatnikov, Yu. S. Kivshar, V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, and J. M. Hickmann, Opt. Lett. 32, 325 (2007).

V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, J. M. Hickmann, and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 74, 056602 (2006).
[CrossRef]

Silberberg, Y.

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

Streppel, U.

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

Sukhorukov, A. A.

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

Sychugov, V. A.

B. A. Usievich, V. A. Sychugov, J. Kh. Nirligareev, and K. M. Golant, Opt. Spectrosc. 97, 790 (2004).
[CrossRef]

Trompeter, H.

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

Usievich, B. A.

B. A. Usievich, V. A. Sychugov, J. Kh. Nirligareev, and K. M. Golant, Opt. Spectrosc. 97, 790 (2004).
[CrossRef]

Vladimirova, M.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Wiersma, D.

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

Zamfirescu, M.

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Zener, C.

C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 145, 523 (1934).
[CrossRef]

C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 137, 696 (1932).
[CrossRef]

Nuovo Cimento (1)

E. Majorana, Nuovo Cimento 9, 43 (1932).

Opt. Lett. (1)

Opt. Spectrosc. (1)

B. A. Usievich, V. A. Sychugov, J. Kh. Nirligareev, and K. M. Golant, Opt. Spectrosc. 97, 790 (2004).
[CrossRef]

Phys. Rev. E (2)

N. K. Efremidis, S. Sears, D. N. Christodoulides, J. W. Fleischer, and M. Segev, Phys. Rev. E 66, 046602 (2002).
[CrossRef]

V. S. Shchesnovich, S. B. Cavalcanti, J. M. Hickmann, and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 74, 056602 (2006).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (6)

H. Trompeter, Th. Pertsch, F. Lederer, D. Michaelis, U. Streppel, A. Brauer, and U. Peschel, Phys. Rev. Lett. 96, 023901 (2006).
[CrossRef]

H. Trompeter, W. Krolikowski, D. N. Neshev, A. S. Desyatnikov, A. A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar, Th. Pertsch, U. Peschel, and F. Lederer, Phys. Rev. Lett. 96, 053903 (2006).
[CrossRef]

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

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

R. Sapienza, P. Costantino, D. Wiersma, M. Ghulinyan, C. J. Oton, and L. Pavesi, Phys. Rev. Lett. 91, 263902 (2003).
[CrossRef]

V. Agarwal, J. A. del Río, G. Malpuech, M. Zamfirescu, A. Kavokin, D. Coquillat, D. Scalbert, M. Vladimirova, and B. Gil, Phys. Rev. Lett. 92, 097401 (2004).
[CrossRef]

Proc. R. Soc. London, Ser. A (2)

C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 145, 523 (1934).
[CrossRef]

C. Zener, Proc. R. Soc. London, Ser. A 137, 696 (1932).
[CrossRef]

Z. Phys. A: Hadrons Nucl. (1)

F. Bloch, Z. Phys. A: Hadrons Nucl. 52, 555 (1928) (in German).

Other (2)

L. D. Landau, Phys. Z. USSR 2, 46 (1932) (in German).

N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics (Holt, Rinehart and Winston, 1976).

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.


Metrics