Abstract

We analyze localization of light in honeycomb photonic lattices restricted in one dimension, which can be regarded as an optical analog of graphene nanoribbons. We discuss the effect of lattice topology on the properties of discrete solitons excited inside the lattice and at its edges. We discuss a type of soliton bistability, geometry-induced bistability, in the lattices of a finite extent.

© 2010 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (5)

Fig. 1
Fig. 1

Schematics of optical lattice nanoribbons with (a) armchair and (b) zigzag graphene geometries. The ribbons are of indefinite extension in the horizontal direction, remaining finite in the vertical direction.

Fig. 2
Fig. 2

Localized modes for the armchair nanoribbon. (a) Three-dimensional intensity profile of a typical localized mode [see Fig. 2c]. (b)–(d) Power versus propagation constant for the fundamental localized modes in a nano ribbon with the cross width of (b) one, (c) two, and (d) four elementary cells. The insets show the corresponding structures with the shading of the intensity distribution corresponding to the nonlinear mode at β 3 . The solid (dashed) curves denote stable (unstable) modes.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Input and (b) output localized states corresponding to the bistable branch of Fig. 2d.

Fig. 4
Fig. 4

Localized modes for the graphene nanoribbons with zigzag geometry. (a) Power versus propagation constant for the fundamental localized modes in a nanoribbon with the width of (a) one and (b) four elementary cells. The insets show the corresponding structures, with the shading of the intensity distribution corresponding to the nonlinear mode at β 3 . The solid (dashed) curves denote stable (unstable) modes.

Fig. 5
Fig. 5

Examples of surface modes in honeycomb optical lattices. (a), (b) Power versus propagation constant for a nanoribbon of width 3 in the armchair and zigzag geometries, respectively. The upper (lower) curve refers to a mode centered at a boundary site with two (three) nearest neighbors, as shown in the insets. The solid (dashed) curves denote stable (unstable) modes, while the vertical dashed line shows the position of a linear band.

Equations (2)

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

i d E n d z + V n 1 , n 2 E m + γ | E n | 2 E n = 0 ,
β E n + V n 1 , n 2 E m + γ | E n | 2 E n = 0.

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