Abstract

We observe spatial bright solitons in a transversely shifting LiNbO3 crystal. In this scheme, the photovoltaic nonlinearity in LiNbO3 can be switched from self-defocusing to self-focusing by continuous shifting of the beam. Moreover, the shifting velocity has a strong influence on the wave shape of the bright spatial solitons.

© 2012 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv, and B. Fischer, Phys. Rev. Lett. 68, 923 (1992).
    [CrossRef]
  2. D. Christodoulides and M. Carvalho, J. Opt. Soc. Am. B 12, 1628 (1995).
    [CrossRef]
  3. K. Q. Lu, T. T. Tang, and Y. P. Zhang, Phys. Rev. A 61, 053822 (2000).
    [CrossRef]
  4. F.-W. Sheu and M.-F. Shih, J. Opt. A 9, 271 (2007).
    [CrossRef]
  5. E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
    [CrossRef]
  6. M. Facão and D. F. Parker, Phys. Rev. E 68, 016610 (2003).
    [CrossRef]
  7. E. DelRe, E. Spinozzi, A. J. Agranat, and C. Conti, Nature Photon. 5, 39 (2010).
    [CrossRef]
  8. G. Y. Zhang and J. S. Liu, J. Opt. Soc. Am. B 26, 113(2009).
    [CrossRef]
  9. M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
    [CrossRef]
  10. M. Chauvet, V. Coda, H. Maillotte, E. Fazio, and G. Salamo, Opt. Lett. 30, 1977 (2005).
    [CrossRef]
  11. E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
    [CrossRef]
  12. M. Chauvet, J. Opt. Soc. Am. B 20, 2515 (2003).
    [CrossRef]
  13. C. Anastassiou, M. Shih, M. Mitchell, Z. Chen, and M. Segev, Opt. Lett. 23, 924 (1998).
    [CrossRef]
  14. V. Shandarov, D. Kip, M. Wesner, and J. Hukriede, J. Opt. A 2, 500 (2000).
    [CrossRef]
  15. C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
    [CrossRef]

2012

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

2010

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

E. DelRe, E. Spinozzi, A. J. Agranat, and C. Conti, Nature Photon. 5, 39 (2010).
[CrossRef]

2009

2007

F.-W. Sheu and M.-F. Shih, J. Opt. A 9, 271 (2007).
[CrossRef]

2005

2004

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

2003

M. Chauvet, J. Opt. Soc. Am. B 20, 2515 (2003).
[CrossRef]

M. Facão and D. F. Parker, Phys. Rev. E 68, 016610 (2003).
[CrossRef]

2000

K. Q. Lu, T. T. Tang, and Y. P. Zhang, Phys. Rev. A 61, 053822 (2000).
[CrossRef]

V. Shandarov, D. Kip, M. Wesner, and J. Hukriede, J. Opt. A 2, 500 (2000).
[CrossRef]

1998

1995

1992

M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv, and B. Fischer, Phys. Rev. Lett. 68, 923 (1992).
[CrossRef]

Agranat, A. J.

E. DelRe, E. Spinozzi, A. J. Agranat, and C. Conti, Nature Photon. 5, 39 (2010).
[CrossRef]

Alonzo, M.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

Anastassiou, C.

Argiolas, N.

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

Batheni, S. H.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

Bazzan, M.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

Bertolotti, M.

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

Carvalho, M.

Chauvet, M.

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

M. Chauvet, V. Coda, H. Maillotte, E. Fazio, and G. Salamo, Opt. Lett. 30, 1977 (2005).
[CrossRef]

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

M. Chauvet, J. Opt. Soc. Am. B 20, 2515 (2003).
[CrossRef]

Chen, Z.

Christodoulides, D.

Ciampolillo, M.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

Coda, V.

Conti, C.

E. DelRe, E. Spinozzi, A. J. Agranat, and C. Conti, Nature Photon. 5, 39 (2010).
[CrossRef]

Crosignani, B.

M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv, and B. Fischer, Phys. Rev. Lett. 68, 923 (1992).
[CrossRef]

DelRe, E.

E. DelRe, E. Spinozzi, A. J. Agranat, and C. Conti, Nature Photon. 5, 39 (2010).
[CrossRef]

Devaux, F.

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

Facão, M.

M. Facão and D. F. Parker, Phys. Rev. E 68, 016610 (2003).
[CrossRef]

Fazio, E.

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

M. Chauvet, V. Coda, H. Maillotte, E. Fazio, and G. Salamo, Opt. Lett. 30, 1977 (2005).
[CrossRef]

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

Feng, G. F.

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

Fischer, B.

M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv, and B. Fischer, Phys. Rev. Lett. 68, 923 (1992).
[CrossRef]

Gao, C. Y.

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

Hukriede, J.

V. Shandarov, D. Kip, M. Wesner, and J. Hukriede, J. Opt. A 2, 500 (2000).
[CrossRef]

Kip, D.

V. Shandarov, D. Kip, M. Wesner, and J. Hukriede, J. Opt. A 2, 500 (2000).
[CrossRef]

Liu, J. S.

Liu, S. W.

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

Lu, K. Q.

K. Q. Lu, T. T. Tang, and Y. P. Zhang, Phys. Rev. A 61, 053822 (2000).
[CrossRef]

Maillotte, H.

Mitchell, M.

Parker, D. F.

M. Facão and D. F. Parker, Phys. Rev. E 68, 016610 (2003).
[CrossRef]

Petris, A.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

Pettazzi, F.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

Qiu, J.

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

Ramadan, W.

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

Renzi, F.

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

Rinaldi, R.

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

Sada, C.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

Salamo, G.

Segev, M.

C. Anastassiou, M. Shih, M. Mitchell, Z. Chen, and M. Segev, Opt. Lett. 23, 924 (1998).
[CrossRef]

M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv, and B. Fischer, Phys. Rev. Lett. 68, 923 (1992).
[CrossRef]

Shandarov, V.

V. Shandarov, D. Kip, M. Wesner, and J. Hukriede, J. Opt. A 2, 500 (2000).
[CrossRef]

Sheu, F.-W.

F.-W. Sheu and M.-F. Shih, J. Opt. A 9, 271 (2007).
[CrossRef]

Shih, M.

Shih, M.-F.

F.-W. Sheu and M.-F. Shih, J. Opt. A 9, 271 (2007).
[CrossRef]

Spinozzi, E.

E. DelRe, E. Spinozzi, A. J. Agranat, and C. Conti, Nature Photon. 5, 39 (2010).
[CrossRef]

Tang, T. T.

K. Q. Lu, T. T. Tang, and Y. P. Zhang, Phys. Rev. A 61, 053822 (2000).
[CrossRef]

Toncelli, A.

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

Vlad, V.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

Vlad, V. I.

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

Wang, A. K.

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

Wesner, M.

V. Shandarov, D. Kip, M. Wesner, and J. Hukriede, J. Opt. A 2, 500 (2000).
[CrossRef]

Wolfersberger, D.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

Xu, J. Q.

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

Yariv, A.

M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv, and B. Fischer, Phys. Rev. Lett. 68, 923 (1992).
[CrossRef]

Zhang, G. Y.

Zhang, Y. P.

K. Q. Lu, T. T. Tang, and Y. P. Zhang, Phys. Rev. A 61, 053822 (2000).
[CrossRef]

Appl. Phys. B

C. Y. Gao, J. Q. Xu, G. F. Feng, J. Qiu, S. W. Liu, and A. K. Wang, Appl. Phys. B 107, 779 (2012).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

E. Fazio, F. Renzi, R. Rinaldi, M. Bertolotti, M. Chauvet, W. Ramadan, A. Petris, and V. I. Vlad, Appl. Phys. Lett. 85, 2193 (2004).
[CrossRef]

E. Fazio, M. Alonzo, F. Devaux, A. Toncelli, N. Argiolas, M. Bazzan, C. Sada, and M. Chauvet, Appl. Phys. Lett. 96, 091107 (2010).
[CrossRef]

J. Opt.

M. Alonzo, F. Pettazzi, M. Bazzan, N. Argiolas, M. Ciampolillo, S. H. Batheni, C. Sada, D. Wolfersberger, A. Petris, and V. Vlad, J. Opt. 12, 015206 (2010).
[CrossRef]

J. Opt. A

V. Shandarov, D. Kip, M. Wesner, and J. Hukriede, J. Opt. A 2, 500 (2000).
[CrossRef]

F.-W. Sheu and M.-F. Shih, J. Opt. A 9, 271 (2007).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

Nature Photon.

E. DelRe, E. Spinozzi, A. J. Agranat, and C. Conti, Nature Photon. 5, 39 (2010).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Phys. Rev. A

K. Q. Lu, T. T. Tang, and Y. P. Zhang, Phys. Rev. A 61, 053822 (2000).
[CrossRef]

Phys. Rev. E

M. Facão and D. F. Parker, Phys. Rev. E 68, 016610 (2003).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett.

M. Segev, B. Crosignani, A. Yariv, and B. Fischer, Phys. Rev. Lett. 68, 923 (1992).
[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 (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental setup.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Self-trapping in LiNbO3 with continuous transverse shifting of the beam and (b) self-defocusing exit spot and self-trapping exit spot for different shifting velocities at 7.28 s.

Fig. 3.
Fig. 3.

EEFs and the transverse shifting velocity vx, where d=3.6, Esc=10, τ=20, and Δt=0.01.

Fig. 4.
Fig. 4.

Normalized intensity profiles of bright PV spatial solitons for α=5.2, x0=40μm, r=1, and vx=2.8×103m/s, 2.8×104m/s, and 5.6×104m/s.

Equations (16)

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

Eτ(t)=n·Escn(n+1)Δt2τEsc,
Eτ(vx)=dvx·Δt·Escdvx(dvx·Δt+1)2τEsc.
ND+t=[s(I+ΔI(vx,τ,d)+β)](NDND+)γND+n^,
J=qμn^E+κBTμxn^+Jph,
dEdx+(q/ε)(n^+NAND+)=0,
J=qμn^(Escτ+E0+Eτ(t))+κBTμxn^+Jph.
Escτ=J/qμn^E0Eτ(t)κBTμqun^xn^Jphqun^.
n^=[s(I+β)](NDND+)γND+(ND+t=0),
n^0=[s(I+Id)](NDNA)γNA,
J=qun^0(Eτ+EpII+Id)(·(J)=0,ND+t=0).
Escτ=EpIII+Id+EτI+IdI+Id.
iUξ+122Us2(αα|U|2)11+|U|2U=0,
y¨=2vy+2αyαry31+ry2.
v=αα+αrln(1+r),
y˙22=α+αr(ln(1+ry2)y2ln(1+r)).
2(α+α)s=±1yr(ln(1+ry2)y2ln(1+r))dy.

Metrics