Abstract

We measure the group delay in an on-chip photonic-crystal device with two resonators side coupled to a waveguide. We demonstrate that such a group delay can be controlled by tuning either the propagation phase of the waveguide or the frequency of the resonators.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Arimondo and G. Orriols, Lett. Nuovo Cimento 17, 333 (1976).
    [CrossRef]
  2. S. E. Harris, Phys. Today 50 (7), 36 (1997).
    [CrossRef]
  3. R. H. Dicke, Phys. Rev. 93, 99 (1954).
    [CrossRef]
  4. Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. X. Yang, M. Yu, D.-L. Kwong, and C. W. Wong, Phys. Rev. Lett. 102, 173902 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
    [CrossRef]
  7. J. B. Khurgin, D. Yang, and Y. J. Ding, J. Opt. Soc. Am. B 18, 340 (2001).
    [CrossRef]
  8. Q. Xu, J. Shakya, and M. Lipson, Opt. Express 14, 6463 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. G. Lenz, B. J. Eggleton, C. K. Madsen, and R. E. Slusher, IEEE J. Quantum Electron. 37, 525 (2001).
    [CrossRef]
  10. M. F. Yanik, W. Suh, Z. Wang, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 93, 233903 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
    [CrossRef]
  12. J. Cardenas, M. A. Foster, N. Sherwood-Droz, C. B. Poitras, H. L. R. Lira, B. Zhang, A. L. Gaeta, J. B. Khurgin, P. Morton, and M. Lipson, Opt. Express 18, 26525 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. Q. Xu, B. Schmidt, S. Pradhan, and M. Lipson, Nature 435, 325 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. T. Tanabe, E. Kuramochi, H. Taniyama, and M. Notomi, Opt. Lett. 35, 3895 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]

2010 (4)

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

T. Tanabe, E. Kuramochi, H. Taniyama, and M. Notomi, Opt. Lett. 35, 3895 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

J. Cardenas, M. A. Foster, N. Sherwood-Droz, C. B. Poitras, H. L. R. Lira, B. Zhang, A. L. Gaeta, J. B. Khurgin, P. Morton, and M. Lipson, Opt. Express 18, 26525 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

2009 (1)

X. Yang, M. Yu, D.-L. Kwong, and C. W. Wong, Phys. Rev. Lett. 102, 173902 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2006 (2)

Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Xu, J. Shakya, and M. Lipson, Opt. Express 14, 6463 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

2005 (1)

Q. Xu, B. Schmidt, S. Pradhan, and M. Lipson, Nature 435, 325 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

2004 (1)

M. F. Yanik, W. Suh, Z. Wang, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 93, 233903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2001 (2)

G. Lenz, B. J. Eggleton, C. K. Madsen, and R. E. Slusher, IEEE J. Quantum Electron. 37, 525 (2001).
[CrossRef]

J. B. Khurgin, D. Yang, and Y. J. Ding, J. Opt. Soc. Am. B 18, 340 (2001).
[CrossRef]

1997 (1)

S. E. Harris, Phys. Today 50 (7), 36 (1997).
[CrossRef]

1976 (1)

E. Arimondo and G. Orriols, Lett. Nuovo Cimento 17, 333 (1976).
[CrossRef]

1954 (1)

R. H. Dicke, Phys. Rev. 93, 99 (1954).
[CrossRef]

Arimondo, E.

E. Arimondo and G. Orriols, Lett. Nuovo Cimento 17, 333 (1976).
[CrossRef]

Cardenas, J.

Dicke, R. H.

R. H. Dicke, Phys. Rev. 93, 99 (1954).
[CrossRef]

Ding, Y. J.

Eggleton, B. J.

G. Lenz, B. J. Eggleton, C. K. Madsen, and R. E. Slusher, IEEE J. Quantum Electron. 37, 525 (2001).
[CrossRef]

Fan, S.

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

M. F. Yanik, W. Suh, Z. Wang, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 93, 233903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Fejer, M. M.

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

Foster, M. A.

Gaeta, A. L.

Harris, J. S.

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

Harris, S. E.

S. E. Harris, Phys. Today 50 (7), 36 (1997).
[CrossRef]

Huo, Y.

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

Khurgin, J. B.

Kuramochi, E.

Kwong, D.-L.

X. Yang, M. Yu, D.-L. Kwong, and C. W. Wong, Phys. Rev. Lett. 102, 173902 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Lenz, G.

G. Lenz, B. J. Eggleton, C. K. Madsen, and R. E. Slusher, IEEE J. Quantum Electron. 37, 525 (2001).
[CrossRef]

Lipson, M.

Lira, H. L. R.

Madsen, C. K.

G. Lenz, B. J. Eggleton, C. K. Madsen, and R. E. Slusher, IEEE J. Quantum Electron. 37, 525 (2001).
[CrossRef]

Morton, P.

Notomi, M.

Orriols, G.

E. Arimondo and G. Orriols, Lett. Nuovo Cimento 17, 333 (1976).
[CrossRef]

Pan, J.

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

Poitras, C. B.

Povinelli, M. L.

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Pradhan, S.

Q. Xu, B. Schmidt, S. Pradhan, and M. Lipson, Nature 435, 325 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Sandhu, S.

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Schmidt, B.

Q. Xu, B. Schmidt, S. Pradhan, and M. Lipson, Nature 435, 325 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Shakya, J.

Q. Xu, J. Shakya, and M. Lipson, Opt. Express 14, 6463 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Sherwood-Droz, N.

Slusher, R. E.

G. Lenz, B. J. Eggleton, C. K. Madsen, and R. E. Slusher, IEEE J. Quantum Electron. 37, 525 (2001).
[CrossRef]

Stuhrmann, N.

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

Suh, W.

M. F. Yanik, W. Suh, Z. Wang, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 93, 233903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Tanabe, T.

Taniyama, H.

Wang, Z.

M. F. Yanik, W. Suh, Z. Wang, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 93, 233903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Wong, C. W.

X. Yang, M. Yu, D.-L. Kwong, and C. W. Wong, Phys. Rev. Lett. 102, 173902 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Xu, Q.

Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Xu, J. Shakya, and M. Lipson, Opt. Express 14, 6463 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Xu, B. Schmidt, S. Pradhan, and M. Lipson, Nature 435, 325 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Yang, D.

Yang, X.

X. Yang, M. Yu, D.-L. Kwong, and C. W. Wong, Phys. Rev. Lett. 102, 173902 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Yanik, M. F.

M. F. Yanik, W. Suh, Z. Wang, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 93, 233903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Yu, M.

X. Yang, M. Yu, D.-L. Kwong, and C. W. Wong, Phys. Rev. Lett. 102, 173902 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Zhang, B.

Appl. Phys. Lett. (1)

J. Pan, Y. Huo, S. Sandhu, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 97, 101102 (2010).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

G. Lenz, B. J. Eggleton, C. K. Madsen, and R. E. Slusher, IEEE J. Quantum Electron. 37, 525 (2001).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Lett. Nuovo Cimento (1)

E. Arimondo and G. Orriols, Lett. Nuovo Cimento 17, 333 (1976).
[CrossRef]

Nature (1)

Q. Xu, B. Schmidt, S. Pradhan, and M. Lipson, Nature 435, 325 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. (1)

R. H. Dicke, Phys. Rev. 93, 99 (1954).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (1)

J. Pan, S. Sandhu, Y. Huo, N. Stuhrmann, M. L. Povinelli, J. S. Harris, M. M. Fejer, and S. Fan, Phys. Rev. B 81, 041101 (2010).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (3)

Q. Xu, S. Sandhu, M. L. Povinelli, J. Shakya, S. Fan, and M. Lipson, Phys. Rev. Lett. 96, 123901 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

X. Yang, M. Yu, D.-L. Kwong, and C. W. Wong, Phys. Rev. Lett. 102, 173902 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

M. F. Yanik, W. Suh, Z. Wang, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 93, 233903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Today (1)

S. E. Harris, Phys. Today 50 (7), 36 (1997).
[CrossRef]

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

SEM images of the fabricated device. (a) Top view of the photonic-crystal structure with two resonators (indicated by arrows) side coupled to a waveguide, (b) magnified view of the region around the left PC resonator. The tuning laser position is also indicated by dashed white circles for both the EIT-like (left circle) and far detuned (right circle) cases.

Fig. 2
Fig. 2

Optical time-delay measurement setup. The dotted black lines, triple blue lines, and single red line represent the RF coaxial cables, polarization-maintaining fibers, and single-mode fibers, respectively.

Fig. 3
Fig. 3

Transmission spectrum (left) and relative group delay spectrum (right) of the PC device for three different tuning conditions. (a), (c), (e) Experimental data (solid black line) and the theoretical fits (dashed blue line) of the transmission spectrum, (b), (d), (f) experimental data (circles) and the theoretical fit (solid blue line) of the relative group delay spectrum.

Equations (5)

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

t ( ω ) = t A ( ω ) t B ( ω ) exp [ j β ( ω ) L ] 1 r A ( ω ) r B ( ω ) exp [ j 2 β ( ω ) L ] ,
t A , B ( ω ) = j ( ω ω A , B ) γ A , B j ( ω ω A , B ) ( γ c A , B + γ A , B ) ,
r A , B ( ω ) = γ c A , B j ( ω ω A , B ) ( γ c A , B + γ A , B ) ,
τ GD ( ω ) = d Arg [ t ( ω ) ] d ω = | r A ( ω ) r B ( ω ) | τ GD , RT ( ω ) ( | r A ( ω ) r B ( ω ) | cos [ θ ( ω ) ] ) d | r A ( ω ) r B ( ω ) | d ω sin [ θ ( ω ) ] | r A ( ω ) r B ( ω ) | 2 1 + 2 | r A ( ω ) r B ( ω ) | cos [ θ ( ω ) ] + τ GD , DP ( ω ) ,
Δ τ GD ( ω ) = τ GD ( ω ) τ GD , DP ,

Metrics