Использование фотонно­кристал­лических резонаторов для дифференцирования оптических импульсов по времени
Казанский Н.Л., Серафимович П.Г., Хонина С.Н.

Аннотация:
Продемонстрирована способность оптических резонаторов общего вида выполнять дифференцирование временных оптических сигналов по времени. Получены аналитические зависимости характеристик таких резонаторов на основе временной теории связанных мод. Рассчитан компактный дифференцирующий нанорезонатор на основе гребенчатых фотоннокристаллических волноводов.

Ключевые слова :
оптический нанорезонатор, фотоннокристаллический волновод, резонансная мода, оптическое дифференцирование.

Литература:

  1. Гаврилов, А.В. Перспективы создания оптических аналоговых вычислительных машин / А.В. Гаврилов, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика. – 2012. – Т. 36, № 2. – С. 140-150.
  2. Kulishov, M. Design of terahertz-bandwidth arbitrary-order temporal differentiators based on long-period fiber gratings / M. Kulishov, D. Krcmarík, and R. Slavík // Opt. Lett. – 2007. – Vol. 32, N 20. – P. 2978-2980.
  3. Park, Y. Ultrafast all-optical first- and higher-order differentiators based on interferometers / Y. Park, J. Azaña, and R. Slavík // Opt. Lett. – 2007. – Vol. 32, N 6. – P. 710-712.
  4. Liu, F. Compact optical temporal differentiator based on silicon microring resonator / F. Liu, T. Wang, L. Qiang, T. Ye, Z. Zhang, M. Qiu and Y. Su // Opt. Express – 2008. – Vol. 16, N 20. – P. 15880-15886.
  5. Bykov, D. Temporal differentiation of optical signals using resonant gratings / D. Bykov, L. Doskolovich, V. Soifer // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36. – P. 3509-3511.
  6. Головастиков, Н.В. Резонансные дифракционные решётки для дифференцирования оптических импульсов в отражении / Н.В. Головастиков, Д.А. Быков, Л.Л. Досколович, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика. – 2012. – Т. 36, № 2. – С. 151-157.
  7. Joannopoulos, J. Photonic Crystals – Molding the Flow of Light / J. Joannopoulos [et al.]. – 2nd ed. – Princeton, 2008.
  8. Li, M. Arbitrary-order all-fiber temporal differentiator based on a fiber Bragg grating: design and experimental demonstration / M. Li, D. Janner, J. Yao and V. Pruneri // Opt. Express. – 2009. – Vol. 17, N 22. – P. 19798-19807.
  9. Fan, S. Guided and defect modes in periodic dielectric waveguides / S. Fan, J.N. Winn, A. Devenyi, J.C. Chen, R.D. Meade and J.D. Joannopoulos // J. Opt. Soc. Am. B. – 1995. – Vol. 12(7). – P. 1267-1272.
  10. Sauvan, M. Modal-reflectivity enhancement by gemetry tuning in photonic crystal microcavities / C. Sauvan, G. Lecamp, P. Lalanne, J. Hugonin // Opt. Express. – 2005. – Vol. 13. – P. 245-255.
  11. Quan, Q. Deterministic design of high Q, small mode volume photonic crystal nanobeam cavities / Q. Quan and M. Loncar // Opt. Express – 2011. – Vol. 19, N 5. – P. 18529-18542.
  12. Taflove, A. Computational Electrodynamics: The Finite-Dif­ference Time-Domain Method / A. Taflove and S.C. Hagness. – 3rd ed. – Norwood, MA: Artech House, 2005.
  13. Ashrafi, R. Figure of merit for photonic differentiators / R. Ashrafi and J. Azaña // Optics Express. – 2012. – Vol. 20, N 3. – P. 2626-2639.
  14. Ashrafi, R. Ultrafast optical arbitrary-order differentiators based on apodized long period gratings / R. Ashrafi, M.H. Asghari and J. Azaña // IEEE Photon. J. – 2011. – Vol. 3, N 3. – P. 353-364.
  15. Slavík, R. Terahertz-bandwidth high-order temporal differentiators based on phase-shifted long-period fiber gratings / R. Slavík, Y. Park, M. Kulishov and J. Azaña // Opt. Lett. – 2009. – Vol. 34, N 20. – P. 3116-3118.
  16. Rivas, L.M. Experimental demonstrationof ultrafast all-fiber high-order photonic temporal differentiators / Luis M. Rivas, Sylvian Boudreau, Yongwoo Park, Radan Slavik, Sophie LaRochelle, Alejandro Carballar, José Azaña // Opt. Letters. – 2009. – Vol. 34(12). – P. 1792-1794.
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20