Abstract

In this Letter, we report for the first time to our knowledge that all-optical switching gain can be achieved with a dual-wavelength control versus pump beam scheme in a single semiconductor waveguide structure. That means a weak optical beam can switch a strong optical beam. Moreover, a high switching speed of 10100Gb/s can be achieved. The all-optical switching is simulated numerically via a multilevel multielectron (MLME) FDTD program capable of modeling complex semiconductor band properties. It is shown that a weak control/input-signal beam at a longer wavelength is able to switch the transmission of a strong pump/output-signal beam at a shorter wavelength. A 50 Gbps and 0.5 pJ per bit switching operation with switching gain of around 10 is shown for a 40 μm-long waveguide with pump beam power around 20 mW based on bulk InGaAsP material and a 300nm×300nm waveguide (the control beam power is 1/10 of that for the pump).

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. O. Wada, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 17, 309 (2011).
    [CrossRef]
  2. A. A. M. Saleh and J. M. Simmons, Proc. IEEE 100, 1105 (2012).
    [CrossRef]
  3. K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
    [CrossRef]
  4. R. Dekker, N. Usechak, M. Forst, and A. Driessen, J. Phys. D 40, R249 (2007).
    [CrossRef]
  5. L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.
  6. H. Uenohara, in International Conference on Photonics in Switching (IEEE, 2012), p. 1.
  7. D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
    [CrossRef]
  8. S. Højfeldt, S. Bischoff, and J. Mørk, J. Lightwave Technol. 18, 1121 (2000).
    [CrossRef]
  9. Y. Huang, “Simulation of semiconductor material using FDTD method,” Master’s thesis (Northwestern University, 2002).
  10. Y. Huang and S.-T. Ho, Opt. Express 14, 3569 (2006).
    [CrossRef]
  11. K. Ravi, Y. Huang, and S.-T. Ho, J. Lightwave Technol. 30, 772 (2012).
    [CrossRef]
  12. K. Bohringer and O. Hess, Prog. Quantum Electron. 32, 247 (2008).
    [CrossRef]
  13. V. Krishnamurthy, Y. Chen, and S.-T. Ho, J. Lightwave Technol. 31, 2086 (2013).
    [CrossRef]
  14. V. Krishnamurthy, Y. Chen, and Q. Wang, “MZI-semiconductor-based all-optical switch with switching gain,” J. Lightwave Technol. (to be published).

2014 (1)

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

2013 (1)

2012 (2)

A. A. M. Saleh and J. M. Simmons, Proc. IEEE 100, 1105 (2012).
[CrossRef]

K. Ravi, Y. Huang, and S.-T. Ho, J. Lightwave Technol. 30, 772 (2012).
[CrossRef]

2011 (1)

O. Wada, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 17, 309 (2011).
[CrossRef]

2009 (1)

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

K. Bohringer and O. Hess, Prog. Quantum Electron. 32, 247 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

R. Dekker, N. Usechak, M. Forst, and A. Driessen, J. Phys. D 40, R249 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

2000 (1)

Aalto, T.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Akedo, J.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Alexoudi, T.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Bischoff, S.

Bohringer, K.

K. Bohringer and O. Hess, Prog. Quantum Electron. 32, 247 (2008).
[CrossRef]

Chen, Y.

V. Krishnamurthy, Y. Chen, and S.-T. Ho, J. Lightwave Technol. 31, 2086 (2013).
[CrossRef]

V. Krishnamurthy, Y. Chen, and Q. Wang, “MZI-semiconductor-based all-optical switch with switching gain,” J. Lightwave Technol. (to be published).

Cherchi, M.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Dekker, R.

R. Dekker, N. Usechak, M. Forst, and A. Driessen, J. Phys. D 40, R249 (2007).
[CrossRef]

Driessen, A.

R. Dekker, N. Usechak, M. Forst, and A. Driessen, J. Phys. D 40, R249 (2007).
[CrossRef]

Fan, L.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Fitsios, D.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Forst, M.

R. Dekker, N. Usechak, M. Forst, and A. Driessen, J. Phys. D 40, R249 (2007).
[CrossRef]

Fujikata, J.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Furue, K.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Gan, F.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Gomyo, A.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Harjanne, M.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Hess, O.

K. Bohringer and O. Hess, Prog. Quantum Electron. 32, 247 (2008).
[CrossRef]

Ho, S.-T.

Højfeldt, S.

Huang, Y.

K. Ravi, Y. Huang, and S.-T. Ho, J. Lightwave Technol. 30, 772 (2012).
[CrossRef]

Y. Huang and S.-T. Ho, Opt. Express 14, 3569 (2006).
[CrossRef]

Y. Huang, “Simulation of semiconductor material using FDTD method,” Master’s thesis (Northwestern University, 2002).

Ishi, T.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Itabashi, S.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Kanellos, G. T.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Kapulainen, M.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Kinoshita, M.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Krishnamurthy, V.

V. Krishnamurthy, Y. Chen, and S.-T. Ho, J. Lightwave Technol. 31, 2086 (2013).
[CrossRef]

V. Krishnamurthy, Y. Chen, and Q. Wang, “MZI-semiconductor-based all-optical switch with switching gain,” J. Lightwave Technol. (to be published).

Mizuno, M.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Mørk, J.

Nakada, M.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Nishi, K.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Niu, B.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Nose, K.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Ohashi, K.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Okamoto, D.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Pleros, N.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Qi, M.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Ravi, K.

Saleh, A. A. M.

A. A. M. Saleh and J. M. Simmons, Proc. IEEE 100, 1105 (2012).
[CrossRef]

Shimizu, T.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Simmons, J. M.

A. A. M. Saleh and J. M. Simmons, Proc. IEEE 100, 1105 (2012).
[CrossRef]

Suzuki, N.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Tekin, T.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Torii, S.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Tsuchizawa, T.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Ueno, T.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Uenohara, H.

H. Uenohara, in International Conference on Photonics in Switching (IEEE, 2012), p. 1.

Usechak, N.

R. Dekker, N. Usechak, M. Forst, and A. Driessen, J. Phys. D 40, R249 (2007).
[CrossRef]

Ushida, J.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Varghese, L. T.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Vyrsokinos, K.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Wada, O.

O. Wada, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 17, 309 (2011).
[CrossRef]

Wang, J.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Wang, Q.

V. Krishnamurthy, Y. Chen, and Q. Wang, “MZI-semiconductor-based all-optical switch with switching gain,” J. Lightwave Technol. (to be published).

Watanabe, T.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Weiner, A. M.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Xuan, Y.

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

Yamada, K.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Ylinen, S.

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

Yukawa, H.

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

O. Wada, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 17, 309 (2011).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

D. Fitsios, T. Alexoudi, G. T. Kanellos, K. Vyrsokinos, N. Pleros, T. Tekin, M. Cherchi, S. Ylinen, M. Harjanne, M. Kapulainen, and T. Aalto, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 560 (2014).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (3)

J. Phys. D (1)

R. Dekker, N. Usechak, M. Forst, and A. Driessen, J. Phys. D 40, R249 (2007).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Proc. IEEE (2)

A. A. M. Saleh and J. M. Simmons, Proc. IEEE 100, 1105 (2012).
[CrossRef]

K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S. Itabashi, and J. Akedo, Proc. IEEE 97, 1186 (2009).
[CrossRef]

Prog. Quantum Electron. (1)

K. Bohringer and O. Hess, Prog. Quantum Electron. 32, 247 (2008).
[CrossRef]

Other (4)

Y. Huang, “Simulation of semiconductor material using FDTD method,” Master’s thesis (Northwestern University, 2002).

L. T. Varghese, L. Fan, J. Wang, F. Gan, B. Niu, Y. Xuan, A. M. Weiner, and M. Qi, in Frontiers in Optics (Optical Society of America, 2012), paper FW6C.6.

H. Uenohara, in International Conference on Photonics in Switching (IEEE, 2012), p. 1.

V. Krishnamurthy, Y. Chen, and Q. Wang, “MZI-semiconductor-based all-optical switch with switching gain,” J. Lightwave Technol. (to be published).

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 (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

Single active waveguide with continuous pump at λH and intensity IH-in incident from one end. The control pulse at λL with intensity IL-in is launched in the opposite direction. The transmitted pump intensity is IH-out. The waveguide length is L.

Fig. 2.
Fig. 2.

Output signal (solid line) and the input signal/control pulse (dashed line) normalized to the input pump intensity. The wavelengths of the pump and control beams are 1350 and 1450 nm. IH-in=15MW/cm2 and IL-in=1.5MW/cm2. The waveguide length L=40μm. The small-signal absorption coefficient of pump light is 0.57μm1.

Fig. 3.
Fig. 3.

Output signal (solid line) upon the incidence of the input signal/control pulse (dashed line) at IL-in=1.5MW/cm2 (black) and IL-in=1.8MW/cm2 (gray). The plots are normalized to input pump intensity IH-in=15MW/cm2. λH=1350nm, and λL=1450nm. The waveguide length L=20μm.

Fig. 4.
Fig. 4.

(a) Output signal (solid line) and the input signal/control pulse (dashed line) normalized to the input pump intensity when control wavelength λL=1450nm (black) and λL=1520nm (gray). (b) The amplification of the control pulse at λL=1450nm (black solid) and λL=1520nm (gray solid). λH=1350nm, IH-in=15MW/cm2 and IL-in=1.5MW/cm2. The waveguide length L=40μm.

Fig. 5.
Fig. 5.

Output signal (solid line) and the input signal/control pulse (dashed line) normalized to the input pump intensity. λH=1350nm and λL=1450nm. IH-in=60MW/cm2 and IL-in=6MW/cm2. The waveguide length L=40μm.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Energy Band Parameters of a InGaAsP Bulk Semiconductor

Metrics