Abstract

We report the observation of nonlinearity-induced broadening of resonances in dynamically modulated directional couplers. When the refractive index of the guiding channels in the coupler is harmonically modulated along the propagation direction and is out-of-phase in two channels, coupling can be completely inhibited at resonant modulation frequencies. We observe that nonlinearity broadens such resonances and that localization can be achieved even in detuned systems at power levels well below those required in unmodulated couplers.

© 2009 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Resonance frequency versus μ. (b) The half width of resonance curve defined at the level U m = 0.7 versus the coupler length at μ = 0.19 and A = 0.1 . (c) U m versus Ω Ω b at A = 0.1 , L = 8 T b for modulation depth μ = 0.15 (curve 1) and μ = 0.19 (curve 2).

Fig. 2
Fig. 2

(a) Theoretically calculated A 2 value versus the half width of resonance curve defined at the level U m = 0.7 at μ = 0.19 and L = 8 T b . (b) Experimentally obtained dependence of input peak power required for 70% localization in the launching channel versus normalized detuning from resonance frequency. (c) U m versus Ω Ω b at μ = 0.19 , L = 8 T b for input amplitudes A = 0.03 (curve 1) and A = 0.15 (curve 2).

Fig. 3
Fig. 3

Propagation dynamics in (a) unmodulated coupler at μ = 0.00 , A = 0.01 , and modulated couplers at (b) μ = 0.19 , A = 0.01 , (c) μ = 0.19 , A = 0.12 , (d) μ = 0.19 , A = 0.24 . Propagation distance is L = 8 T b , while modulation frequency in (b)–(d) is Ω = 3.10 Ω b . In all cases left waveguide is excited at ξ = 0 .

Fig. 4
Fig. 4

Output intensity distributions for an excitation of the left channel of the modulated coupler when (a) Ω = 3.27 Ω b , (b) Ω = 3.15 Ω b , and (c) Ω = 3.04 Ω b . The input peak power is 50 kW in the first row, 250 kW in the second row, 340 kW in the third row.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1 Localization Power as a Function of the Modulation Frequency

Equations (1)

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i q ξ = 1 2 2 q η 2 | q | 2 q p R ( η , ξ ) q .

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