Abstract

We demonstrate all-optical control of terahertz (THz) wavemode coupling in a silicon-filled parallel plate waveguide. Using an asymmetric photoexcitation of charge carriers on the surface of the silicon slab within the waveguide, the symmetry is broken, and THz light is partially coupled from TEM to higher-order TM modes. The resulting interference between these modes and the residual TEM mode leads to a strong frequency-dependent transmission modulation. This frequency-selective modulation is widely tunable by adjusting the relative modal phases by translating the excitation along the propagation direction. The experimental observations are well described by a numerical and analytic model of modal interference.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
    [CrossRef]
  2. R. Mendis, V. Astley, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).
    [CrossRef]
  3. H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
    [CrossRef]
  4. L. Fekete, F. Kadlec, H. Němec, and P. Kužel, Opt. Express 15, 8898 (2007).
    [CrossRef]
  5. A. Agrawal, Z. V. Vardeny, and A. Nahata, Opt. Express 16, 9601 (2008).
    [CrossRef]
  6. H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
    [CrossRef]
  7. H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
    [CrossRef]
  8. T. Okada, K. Ooi, Y. Nakata, K. Fujita, K. Tanaka, and K. Tanaka, Opt. Lett. 35, 1719 (2010).
    [CrossRef]
  9. J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).
  10. J. Wang, S. Liu, S. Guruswamy, and A. Nahata, Appl. Phys. Lett. 103, 221116 (2013).
    [CrossRef]
  11. I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
    [CrossRef]
  12. M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
    [CrossRef]
  13. R. Mendis and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 26, 846 (2001).
    [CrossRef]
  14. Z. P. Jian, J. Pearce, and D. M. Mittleman, Semicond. Sci. Technol. 20, S300 (2005).
    [CrossRef]
  15. A. Bingham, Y. Zhao, and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 87, 051101 (2005).
    [CrossRef]
  16. A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 90, 091105 (2007).
    [CrossRef]
  17. A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 33, 348 (2008).
    [CrossRef]
  18. E. S. Lee and T.-I. Jeon, Opt. Express 20, 29605 (2012).
    [CrossRef]
  19. R. Mendis, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 101, 111108 (2012).
    [CrossRef]
  20. D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Opt. Express 16, 15123 (2008).
    [CrossRef]
  21. D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Appl. Phys. Lett. 94, 241118 (2009).
    [CrossRef]
  22. A. Yariv, IEEE J. Quantum Electron. 9, 919 (1973).
    [CrossRef]
  23. S. H. Kim, E. S. Lee, Y. Bin Ji, and T.-I. Jeon, Opt. Express 18, 1289 (2010).
    [CrossRef]
  24. M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
    [CrossRef]
  25. R. Mendis, Opt. Lett. 31, 2643 (2006).
    [CrossRef]
  26. N. Marcuvitz, Waveguide Handbook, 1st ed. (McGraw-Hill, 1951).
  27. E. S. Lee, J. S. Jang, S. H. Kim, Y. B. Ji, and T.-I. Jeon, J. Korean Phys. Soc. 53, 1891 (2008).

2013 (3)

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

J. Wang, S. Liu, S. Guruswamy, and A. Nahata, Appl. Phys. Lett. 103, 221116 (2013).
[CrossRef]

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

2012 (3)

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

E. S. Lee and T.-I. Jeon, Opt. Express 20, 29605 (2012).
[CrossRef]

R. Mendis, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 101, 111108 (2012).
[CrossRef]

2010 (2)

2009 (3)

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

R. Mendis, V. Astley, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).
[CrossRef]

D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Appl. Phys. Lett. 94, 241118 (2009).
[CrossRef]

2008 (5)

D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Opt. Express 16, 15123 (2008).
[CrossRef]

E. S. Lee, J. S. Jang, S. H. Kim, Y. B. Ji, and T.-I. Jeon, J. Korean Phys. Soc. 53, 1891 (2008).

A. Agrawal, Z. V. Vardeny, and A. Nahata, Opt. Express 16, 9601 (2008).
[CrossRef]

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 33, 348 (2008).
[CrossRef]

2007 (4)

A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 90, 091105 (2007).
[CrossRef]

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[CrossRef]

L. Fekete, F. Kadlec, H. Němec, and P. Kužel, Opt. Express 15, 8898 (2007).
[CrossRef]

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

2006 (2)

R. Mendis, Opt. Lett. 31, 2643 (2006).
[CrossRef]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

2005 (2)

Z. P. Jian, J. Pearce, and D. M. Mittleman, Semicond. Sci. Technol. 20, S300 (2005).
[CrossRef]

A. Bingham, Y. Zhao, and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 87, 051101 (2005).
[CrossRef]

2001 (1)

1973 (1)

A. Yariv, IEEE J. Quantum Electron. 9, 919 (1973).
[CrossRef]

Agrawal, A.

Al-Naib, I.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

Ambacher, O.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Antes, J.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Astley, V.

R. Mendis, V. Astley, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).
[CrossRef]

Averitt, R. D.

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

Azad, A. K.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

Bin Ji, Y.

Bingham, A.

A. Bingham, Y. Zhao, and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 87, 051101 (2005).
[CrossRef]

Bingham, A. L.

A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 33, 348 (2008).
[CrossRef]

A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 90, 091105 (2007).
[CrossRef]

Boes, F.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Chen, H.-T.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

Cich, M. J.

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

Cooke, D. G.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Appl. Phys. Lett. 94, 241118 (2009).
[CrossRef]

D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Opt. Express 16, 15123 (2008).
[CrossRef]

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

Dignam, M. M.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

Fekete, L.

Freeman, M. R.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

Freude, W.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Fujita, K.

Gossard, A. C.

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

Grischkowsky, D.

A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 33, 348 (2008).
[CrossRef]

A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 90, 091105 (2007).
[CrossRef]

A. Bingham, Y. Zhao, and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 87, 051101 (2005).
[CrossRef]

R. Mendis and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 26, 846 (2001).
[CrossRef]

Gu, J. Q.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Guruswamy, S.

J. Wang, S. Liu, S. Guruswamy, and A. Nahata, Appl. Phys. Lett. 103, 221116 (2013).
[CrossRef]

Hafez, H.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

Hajar, M.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

Han, J. G.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Hegmann, F. A.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

Henneberger, R.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Hillerkuss, D.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Ibrahim, A.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

Jang, J. S.

E. S. Lee, J. S. Jang, S. H. Kim, Y. B. Ji, and T.-I. Jeon, J. Korean Phys. Soc. 53, 1891 (2008).

Jeon, T.-I.

Jepsen, P. U.

D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Appl. Phys. Lett. 94, 241118 (2009).
[CrossRef]

D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Opt. Express 16, 15123 (2008).
[CrossRef]

Ji, Y. B.

E. S. Lee, J. S. Jang, S. H. Kim, Y. B. Ji, and T.-I. Jeon, J. Korean Phys. Soc. 53, 1891 (2008).

Jian, Z. P.

Z. P. Jian, J. Pearce, and D. M. Mittleman, Semicond. Sci. Technol. 20, S300 (2005).
[CrossRef]

Kadlec, F.

Kallfass, I.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Kim, S. H.

S. H. Kim, E. S. Lee, Y. Bin Ji, and T.-I. Jeon, Opt. Express 18, 1289 (2010).
[CrossRef]

E. S. Lee, J. S. Jang, S. H. Kim, Y. B. Ji, and T.-I. Jeon, J. Korean Phys. Soc. 53, 1891 (2008).

Koenig, S.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Koos, C.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Kužel, P.

Lee, E. S.

Leuther, A.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Leuthold, J.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Liu, J.

R. Mendis, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 101, 111108 (2012).
[CrossRef]

R. Mendis, V. Astley, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).
[CrossRef]

Liu, S.

J. Wang, S. Liu, S. Guruswamy, and A. Nahata, Appl. Phys. Lett. 103, 221116 (2013).
[CrossRef]

Liu, X. J.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Lopez-Diaz, D.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Ma, Y. F.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Maier, S. A.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Marcuvitz, N.

N. Marcuvitz, Waveguide Handbook, 1st ed. (McGraw-Hill, 1951).

Mendis, R.

R. Mendis, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 101, 111108 (2012).
[CrossRef]

R. Mendis, V. Astley, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).
[CrossRef]

R. Mendis, Opt. Lett. 31, 2643 (2006).
[CrossRef]

R. Mendis and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 26, 846 (2001).
[CrossRef]

Mittleman, D. M.

R. Mendis, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 101, 111108 (2012).
[CrossRef]

R. Mendis, V. Astley, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).
[CrossRef]

Z. P. Jian, J. Pearce, and D. M. Mittleman, Semicond. Sci. Technol. 20, S300 (2005).
[CrossRef]

Morandotti, R.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

Nahata, A.

J. Wang, S. Liu, S. Guruswamy, and A. Nahata, Appl. Phys. Lett. 103, 221116 (2013).
[CrossRef]

A. Agrawal, Z. V. Vardeny, and A. Nahata, Opt. Express 16, 9601 (2008).
[CrossRef]

Nakata, Y.

Nemec, H.

O’Hara, J. F.

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

Okada, T.

Ooi, K.

Ozaki, T.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

Padilla, W. J.

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

Palmer, R.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Pearce, J.

Z. P. Jian, J. Pearce, and D. M. Mittleman, Semicond. Sci. Technol. 20, S300 (2005).
[CrossRef]

Schmogrow, R.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Sharma, G.

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

Sherstan, C.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

Shrekenhamer, D. B.

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

Singh, R.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Tanaka, K.

Taylor, A. J.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

Tessmann, A.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Tian, Z.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Tonouchi, M.

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[CrossRef]

Vardeny, Z. V.

Walther, M.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

Wang, J.

J. Wang, S. Liu, S. Guruswamy, and A. Nahata, Appl. Phys. Lett. 103, 221116 (2013).
[CrossRef]

Yariv, A.

A. Yariv, IEEE J. Quantum Electron. 9, 919 (1973).
[CrossRef]

Zhang, S.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Zhang, W. L.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Zhang, X. Q.

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Zhao, Y.

A. Bingham, Y. Zhao, and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 87, 051101 (2005).
[CrossRef]

Zide, J. M.

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

Zwick, T.

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (6)

R. Mendis, V. Astley, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 95, 171113 (2009).
[CrossRef]

J. Wang, S. Liu, S. Guruswamy, and A. Nahata, Appl. Phys. Lett. 103, 221116 (2013).
[CrossRef]

A. Bingham, Y. Zhao, and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 87, 051101 (2005).
[CrossRef]

A. L. Bingham and D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett. 90, 091105 (2007).
[CrossRef]

R. Mendis, J. Liu, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 101, 111108 (2012).
[CrossRef]

D. G. Cooke and P. U. Jepsen, Appl. Phys. Lett. 94, 241118 (2009).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

A. Yariv, IEEE J. Quantum Electron. 9, 919 (1973).
[CrossRef]

J. Korean Phys. Soc. (1)

E. S. Lee, J. S. Jang, S. H. Kim, Y. B. Ji, and T.-I. Jeon, J. Korean Phys. Soc. 53, 1891 (2008).

Nat. Commun. (1)

J. Q. Gu, R. Singh, X. J. Liu, X. Q. Zhang, Y. F. Ma, S. Zhang, S. A. Maier, Z. Tian, A. K. Azad, H.-T. Chen, A. J. Taylor, J. G. Han, and W. L. Zhang, Nat. Commun. 3, 1 (2012).

Nat. Photonics (4)

S. Koenig, D. Lopez-Diaz, J. Antes, F. Boes, R. Henneberger, A. Leuther, A. Tessmann, R. Schmogrow, D. Hillerkuss, R. Palmer, T. Zwick, C. Koos, W. Freude, O. Ambacher, J. Leuthold, and I. Kallfass, Nat. Photonics 7, 977 (2013).
[CrossRef]

H.-T. Chen, J. F. O’Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, and W. J. Padilla, Nat. Photonics 2, 295 (2008).
[CrossRef]

H.-T. Chen, W. J. Padilla, M. J. Cich, A. K. Azad, R. D. Averitt, and A. J. Taylor, Nat. Photonics 3, 148 (2009).
[CrossRef]

M. Tonouchi, Nat. Photonics 1, 97 (2007).
[CrossRef]

Nature (1)

H.-T. Chen, W. J. Padilla, J. M. Zide, A. C. Gossard, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Nature 444, 597 (2006).
[CrossRef]

Opt. Express (5)

Opt. Lett. (4)

Phys. Rev. B (2)

I. Al-Naib, G. Sharma, M. M. Dignam, H. Hafez, A. Ibrahim, D. G. Cooke, T. Ozaki, and R. Morandotti, Phys. Rev. B 88, 195203 (2013).
[CrossRef]

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007).
[CrossRef]

Semicond. Sci. Technol. (1)

Z. P. Jian, J. Pearce, and D. M. Mittleman, Semicond. Sci. Technol. 20, S300 (2005).
[CrossRef]

Other (1)

N. Marcuvitz, Waveguide Handbook, 1st ed. (McGraw-Hill, 1951).

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.

Schematic of the experimental setup showing coupling of the free-space THz pulses into the flanged PPWG. The inset shows a cross-section of the windowed region of the waveguide where the pump beam illuminates the embedded Si.

Fig. 2.
Fig. 2.

Time-domain THz pulses transmitted through the pumped (Epump) and unpumped (Eref) waveguide with the corresponding Fourier transform shown in the inset. The 800 nm pump energy is set to 3.4 μJ for a linewidth of 60 μm.

Fig. 3.
Fig. 3.

Amplitude of the transmission function T(ω)=|Epump(ω)|/|Eref(ω)| as a function of frequency plotted over the confidence range.

Fig. 4.
Fig. 4.

Finite element simulation showing (a) the pump-induced change in the real component of the dielectric permittivity of the embedded silicon and (b)–(f) change in the y component of the electric field ΔEy for indicated frequencies from 0.25 to 1.26 THz, respectively. The length scale of the beat is indicated.

Fig. 5.
Fig. 5.

Differential transmission as a function of position for frequencies between (a)–(d) 0.47 and 1.26 THz, respectively.

Equations (1)

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

Ey(x,y)=m=0nH0kxωϵ0ϵrcos(mπdy+d/2)eikxx,

Metrics