Abstract

We propose a type of all-optical switch which consists of two periodically modulated nonlinear optical waveguides placed in parallel. Compared to the all-optical switch based on the traditional nonlinear directional coupler without periodic modulation, this all-optical switch has much lower switching threshold power and sharper switching width.

© 2010 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic drawing of a periodically modulated all-optical switch. The two lines represent two waveguides, whose refractive indexes are out-of-phase modulated periodically along the z direction [14]. Periodic modulation can also be achieved by periodically curving both waveguides [15].

Fig. 2
Fig. 2

Relative output powers as functions of the input power for three different values of S / ω at ω / v = 10 for S ( z ) = S   cos ( ω z ) . The solid lines are for the launching waveguide, while the dashed lines are for the neighboring waveguide. The input power P 0 is scaled by the threshold switching power P c .

Fig. 3
Fig. 3

(a) Threshold switching power as a function of the ratio S / ω . (b) Switching width as a function of the ratio S / ω . This is for the case of S ( z ) = S   cos ( ω z ) . The open circles are for ω / v = 10 , the squares are for ω / v = 20 , and the solid lines represent the theoretical results at the high-frequency limit.

Equations (5)

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

i λ 2 π ψ z = λ 2 8 π 2 n s 2 ψ x 2 + [ V 0 ( x ) + V 1 ( x , z ) n 2 | ψ | 2 ] ψ ,
i c ̇ 1 = v 2 c 2 S ( z ) 2 c 1 χ | c 1 | 2 c 1 ,
i c ̇ 2 = v 2 c 1 + S ( z ) 2 c 2 χ | c 2 | 2 c 2 ,
i c 1 ̇ = v 2 J 0 ( S / ω ) c 2 χ | c 1 | 2 c 1 ,
i c 2 ̇ = v 2 J 0 ( S / ω ) c 1 χ | c 2 | 2 c 2 ,

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