Abstract

A photonic angular momentum state (PAMS) with a topological charge of m≠±1 is dipole forbidden at all polarizations of free-space incidence due to the existence of a unique helical phase. We show that by indirectly exciting dark PAMSs through coupling with a bright resonant element, a sharply variant transmission behavior and strong dispersion can be achieved. This behavior can subsequently be utilized in slow light. A metamaterial design, in which a group index ng greater than 500 can be achieved, is present.

© 2013 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
    [CrossRef]
  2. N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
    [CrossRef]
  3. S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
    [CrossRef]
  4. P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
    [CrossRef]
  5. M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
    [CrossRef]
  6. J. B. Khurgin and R. S. Tucker, Slow Light—Science and Applications (CRC, 2009).
  7. L. Allen, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Optical Angular Momentum (IOP, 2003).
  8. F. I. Baida and D. Van Labeke, Opt. Commun. 209, 17 (2002).
    [CrossRef]
  9. F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
    [CrossRef]
  10. M. J. Lockyear, A. P. Hibbins, J. R. Sambles, and C. R. Lawrence, Phys. Rev. Lett. 94, 193902 (2005).
    [CrossRef]
  11. P. Banzer, J. Kindler, S. Quabis, U. Peschel, and G. Leuchs, Opt. Express 18, 10896 (2010).
    [CrossRef]
  12. Z. Ruan and M. Qiu, Phys. Rev. Lett. 96, 233901 (2006).
    [CrossRef]
  13. B. Tang, L. Dai, and C. Jiang, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2433 (2010).
    [CrossRef]

2010 (3)

2009 (1)

P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
[CrossRef]

2008 (2)

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

Z. Ruan and M. Qiu, Phys. Rev. Lett. 96, 233901 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

M. J. Lockyear, A. P. Hibbins, J. R. Sambles, and C. R. Lawrence, Phys. Rev. Lett. 94, 193902 (2005).
[CrossRef]

2004 (1)

F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
[CrossRef]

2002 (1)

F. I. Baida and D. Van Labeke, Opt. Commun. 209, 17 (2002).
[CrossRef]

Allen, L.

L. Allen, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Optical Angular Momentum (IOP, 2003).

Bai, Q.

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

Baida, F. I.

F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
[CrossRef]

F. I. Baida and D. Van Labeke, Opt. Commun. 209, 17 (2002).
[CrossRef]

Banzer, P.

Barnett, S. M.

L. Allen, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Optical Angular Momentum (IOP, 2003).

Belkhir, A.

F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
[CrossRef]

Chen, J.

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

Dai, L.

Economou, E. N.

P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
[CrossRef]

Fedotov, V. A.

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
[CrossRef]

Genov, D. A.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Granet, G.

F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
[CrossRef]

Hibbins, A. P.

M. J. Lockyear, A. P. Hibbins, J. R. Sambles, and C. R. Lawrence, Phys. Rev. Lett. 94, 193902 (2005).
[CrossRef]

Jiang, C.

Kang, M.

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

Khurgin, J. B.

J. B. Khurgin and R. S. Tucker, Slow Light—Science and Applications (CRC, 2009).

Kindler, J.

Koschny, T.

P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
[CrossRef]

Lawrence, C. R.

M. J. Lockyear, A. P. Hibbins, J. R. Sambles, and C. R. Lawrence, Phys. Rev. Lett. 94, 193902 (2005).
[CrossRef]

Leuchs, G.

Li, Y. N.

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

Liu, M.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Lockyear, M. J.

M. J. Lockyear, A. P. Hibbins, J. R. Sambles, and C. R. Lawrence, Phys. Rev. Lett. 94, 193902 (2005).
[CrossRef]

Moreau, A.

F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
[CrossRef]

Padgett, M. J.

L. Allen, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Optical Angular Momentum (IOP, 2003).

Papasimakis, N.

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
[CrossRef]

Peschel, U.

Prosvirnin, S. L.

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
[CrossRef]

Qiu, M.

Z. Ruan and M. Qiu, Phys. Rev. Lett. 96, 233901 (2006).
[CrossRef]

Quabis, S.

Rose, M.

V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
[CrossRef]

Ruan, Z.

Z. Ruan and M. Qiu, Phys. Rev. Lett. 96, 233901 (2006).
[CrossRef]

Sambles, J. R.

M. J. Lockyear, A. P. Hibbins, J. R. Sambles, and C. R. Lawrence, Phys. Rev. Lett. 94, 193902 (2005).
[CrossRef]

Soukoulis, C. M.

P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
[CrossRef]

Tang, B.

Tassin, P.

P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
[CrossRef]

Tucker, R. S.

J. B. Khurgin and R. S. Tucker, Slow Light—Science and Applications (CRC, 2009).

Van Labeke, D.

F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
[CrossRef]

F. I. Baida and D. Van Labeke, Opt. Commun. 209, 17 (2002).
[CrossRef]

Wang, H. T.

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

Wang, Y.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Wu, P. H.

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

Zhang, L.

P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
[CrossRef]

Zhang, S.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Zhang, X.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Zheludev, N. I.

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (2)

M. Kang, Y. N. Li, J. Chen, J. Chen, Q. Bai, H. T. Wang, and P. H. Wu, Appl. Phys. B 100, 699 (2010).
[CrossRef]

F. I. Baida, D. Van Labeke, G. Granet, A. Moreau, and A. Belkhir, Appl. Phys. B 79, 1 (2004).
[CrossRef]

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

Opt. Commun. (1)

F. I. Baida and D. Van Labeke, Opt. Commun. 209, 17 (2002).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Phys. Rev. Lett. (6)

M. J. Lockyear, A. P. Hibbins, J. R. Sambles, and C. R. Lawrence, Phys. Rev. Lett. 94, 193902 (2005).
[CrossRef]

Z. Ruan and M. Qiu, Phys. Rev. Lett. 96, 233901 (2006).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, M. Rose, S. L. Prosvirnin, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 99, 147401 (2007).
[CrossRef]

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

P. Tassin, L. Zhang, T. Koschny, E. N. Economou, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. Lett. 102, 053901 (2009).
[CrossRef]

Other (2)

J. B. Khurgin and R. S. Tucker, Slow Light—Science and Applications (CRC, 2009).

L. Allen, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Optical Angular Momentum (IOP, 2003).

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.


Metrics