Abstract

We propose an optical memory cell based on ultrafast wavelength switching in coupled-cavity microlasers, featuring bistability between modes separated by several nanometers. A numerical implementation is demonstrated by simulating a two-dimensional photonic crystal microlaser. Switching times of less than 10ps, switching energy around 1530fJ, and on–off contrast of more than 40dB are achieved. Theoretical guidelines for optimizing the performance of the memory cell in terms of switching time and energy are drawn.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Kawaguchi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 3, 1254 (1997).
    [CrossRef]
  2. Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
    [CrossRef]
  3. J. Oksanen and J. Tulkki, Appl. Phys. Lett. 88, 181118 (2006).
    [CrossRef]
  4. S. Osborne, K. Buckley, A. Amann, and S. O'Brien, Opt. Express 17, 6293 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, and J. Kroha, Phys. Rev. A 79, 033803 (2009).
    [CrossRef]
  7. S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Status Solidi B 244, 1211 (2007).
    [CrossRef]
  8. S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Rev. Lett. 99, 073902 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
    [CrossRef]
  10. P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
    [CrossRef]
  11. K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Opt. Express 16, 16255 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
    [CrossRef]
  13. L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. S. V. Zhukovsky and D. N. Chigrin, Phys. Status Solidi B 244, 3515 (2007).
    [CrossRef]
  15. R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
    [CrossRef]
  16. A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).
  17. C. R. Otey, M. L. Povinelli, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 94, 231109 (2009).
    [CrossRef]

2009 (4)

S. Osborne, K. Buckley, A. Amann, and S. O'Brien, Opt. Express 17, 6293 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, and J. Kroha, Phys. Rev. A 79, 033803 (2009).
[CrossRef]

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

C. R. Otey, M. L. Povinelli, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 94, 231109 (2009).
[CrossRef]

2008 (3)

R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
[CrossRef]

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Opt. Express 16, 16255 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

2007 (4)

S. V. Zhukovsky and D. N. Chigrin, Phys. Status Solidi B 244, 3515 (2007).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Status Solidi B 244, 1211 (2007).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Rev. Lett. 99, 073902 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

J. Oksanen and J. Tulkki, Appl. Phys. Lett. 88, 181118 (2006).
[CrossRef]

2004 (1)

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2003 (1)

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

1997 (1)

H. Kawaguchi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 3, 1254 (1997).
[CrossRef]

1986 (1)

L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Abraham, N. B.

L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Amann, A.

Atlasov, K. A.

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Opt. Express 16, 16255 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

Balet, L.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Bandy, D. K.

L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Biasio, G.

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

Binder, R.

A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).

Binsma, H.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Buckley, K.

Calabretta, N.

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

Chigrin, D. N.

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, and J. Kroha, Phys. Rev. A 79, 033803 (2009).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Rev. Lett. 99, 073902 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Status Solidi B 244, 1211 (2007).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky and D. N. Chigrin, Phys. Status Solidi B 244, 3515 (2007).
[CrossRef]

Dawes, A. M. C.

A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).

de Vries, T.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

de Waardt, H.

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

Deichsel, E.

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

Dorren, H. J. S.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

Dwir, B.

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Opt. Express 16, 16255 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

Fan, S.

C. R. Otey, M. L. Povinelli, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 94, 231109 (2009).
[CrossRef]

Felici, M.

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

Fiore, A.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Francardi, M.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Gallo, P.

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

Gauthier, D. J.

A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).

Gerardino, A.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Gurioli, M.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Hendrik den Besten, J.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Hill, M. T.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

Intonti, F.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Kapon, E.

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Opt. Express 16, 16255 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

Karlsson, K. F.

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Opt. Express 16, 16255 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

Kawaguchi, H.

H. Kawaguchi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 3, 1254 (1997).
[CrossRef]

Kheradmand, R.

R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
[CrossRef]

Khoe, G. D.

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

Khoe, G.-D.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Kroha, J.

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, and J. Kroha, Phys. Rev. A 79, 033803 (2009).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Status Solidi B 244, 1211 (2007).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Rev. Lett. 99, 073902 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Kwong, N. H.

A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).

Lavrinenko, A. V.

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Status Solidi B 244, 1211 (2007).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Rev. Lett. 99, 073902 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Leijtens, X. J. M.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Li, L. H.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Liu, Y.

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

Lugiato, L. A.

R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
[CrossRef]

L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Mohan, A.

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

Narducci, L. M.

L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

O'Brien, S.

Oei, Y.-S.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Oksanen, J.

J. Oksanen and J. Tulkki, Appl. Phys. Lett. 88, 181118 (2006).
[CrossRef]

Osborne, S.

Otey, C. R.

C. R. Otey, M. L. Povinelli, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 94, 231109 (2009).
[CrossRef]

Povinelli, M. L.

C. R. Otey, M. L. Povinelli, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 94, 231109 (2009).
[CrossRef]

Riboli, F.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Rudra, A.

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Opt. Express 16, 16255 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

Sahrai, M.

R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
[CrossRef]

Schumacher, S.

A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).

Smalbrugge, B.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Smirl, A. L.

A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).

Smit, M. K.

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Sorba, L.

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

Tajalli, H.

R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
[CrossRef]

Tissoni, G.

R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
[CrossRef]

Tredicce, J. R.

L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Tulkki, J.

J. Oksanen and J. Tulkki, Appl. Phys. Lett. 88, 181118 (2006).
[CrossRef]

Vignolini, S.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Wiersma, D. S.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Zani, M.

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

Zhukovsky, S. V.

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, and J. Kroha, Phys. Rev. A 79, 033803 (2009).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Status Solidi B 244, 1211 (2007).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Rev. Lett. 99, 073902 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

S. V. Zhukovsky and D. N. Chigrin, Phys. Status Solidi B 244, 3515 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (5)

J. Oksanen and J. Tulkki, Appl. Phys. Lett. 88, 181118 (2006).
[CrossRef]

K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, E. Deichsel, A. Rudra, B. Dwir, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 90, 153107 (2007).
[CrossRef]

P. Gallo, M. Felici, B. Dwir, K. A. Atlasov, K. F. Karlsson, A. Rudra, A. Mohan, G. Biasio, L. Sorba, and E. Kapon, Appl. Phys. Lett. 92, 263101 (2008).
[CrossRef]

S. Vignolini, F. Intonti, M. Zani, F. Riboli, D. S. Wiersma, L. H. Li, L. Balet, M. Francardi, A. Gerardino, A. Fiore, and M. Gurioli, Appl. Phys. Lett. 94, 151103 (2009).
[CrossRef]

C. R. Otey, M. L. Povinelli, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 94, 231109 (2009).
[CrossRef]

Eur. Phys. J. D (1)

R. Kheradmand, M. Sahrai, H. Tajalli, G. Tissoni, and L. A. Lugiato, Eur. Phys. J. D 47, 107 (2008).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

H. Kawaguchi, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 3, 1254 (1997).
[CrossRef]

IEEE Photonics Technol. Lett. (1)

Y. Liu, M. T. Hill, N. Calabretta, H. de Waardt, G. D. Khoe, and H. J. S. Dorren, IEEE Photonics Technol. Lett. 15, 1461 (2003).
[CrossRef]

Nature (1)

M. T. Hill, H. J. S. Dorren, T. de Vries, X. J. M. Leijtens, J. Hendrik den Besten, B. Smalbrugge, Y.-S. Oei, H. Binsma, G.-D. Khoe, and M. K. Smit, Nature 432, 206 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express (2)

Phys. Rev. A (2)

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, and J. Kroha, Phys. Rev. A 79, 033803 (2009).
[CrossRef]

L. M. Narducci, J. R. Tredicce, L. A. Lugiato, N. B. Abraham, and D. K. Bandy, Phys. Rev. A 33, 1842 (1986).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Rev. Lett. (1)

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Rev. Lett. 99, 073902 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Status Solidi B (2)

S. V. Zhukovsky and D. N. Chigrin, Phys. Status Solidi B 244, 3515 (2007).
[CrossRef]

S. V. Zhukovsky, D. N. Chigrin, A. V. Lavrinenko, and J. Kroha, Phys. Status Solidi B 244, 1211 (2007).
[CrossRef]

Other (1)

A. M. C. Dawes, D. J. Gauthier, S. Schumacher, N. H. Kwong, R. Binder, and A. L. Smirl, Laser Photonics Rev., doi:10.1002/lpor.200810067 (2009).

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

Analytical and numerical demonstration of a 1 2 1 mode switching in a 2D PhC coupled-defect microlaser. E l , r ext ( t ) are switching signals in the defects; Φ 1 , 2 ( t ) are FDTD output for the two modes; E j ( t ) are obtained from Eqs. (1, 2).

Fig. 2
Fig. 2

(a) Above-threshold flow diagram for a class-B two-mode microlaser described by Eqs. (1, 2) showing bistable lasing regime and the schematics of the mode switching. (b) Density plot of the time τ r ( I 1 , I 2 ) it takes the system to relax from the point of origin ( I 1 , I 2 ) to the 20 dB neighborhood of the corresponding stable point.

Fig. 3
Fig. 3

( I 1 , I 2 ) -space diagrams of the 2 1 mode switching by a stepwise pulse (a) with fixed E sw = 0.5 E mode and varying σ; (b) with fixed σ = 3.5 ps and varying E sw . The insets show the dependencies τ sw ( E sw ) and τ sw ( σ ) .

Tables (1)

Tables Icon

Table 1 Parameter Values Used in the Calculations

Equations (4)

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

E ̇ j = ( κ j 2 ) ( E j + E j ext ) + ( ζ β j ) k E k N j k e i ( ω j ω k ) t ,
N ̇ j k = γ ( R j k N j k ) ξ m n p q M j k m n , p q N p q E m * E n e i ( ω m ω n ) t .
M j j m m , p p = α j j m m ( 1 β m + 1 β m * ) , M j k m m , p q = α j k q p β p ,
M j j m n , m n = ( α j j m m + α j j n n ) β m , M j k m n , p p = α j k m n β n .

Metrics