Abstract
The formation of localized states or modes at defects in waveguide arrays is investigated both, theoretically and experimentally. If the effective index or the coupling of the defect guide to its neighbors is varied the number and character of respective modes bound to the defect can be altered. Waveguide arrays may be considered as tailor-made or metamaterials with new and unexpected properties as e.g. guiding staggered modes bound to defects with reduced index. Although the symmetric defect waveguide becomes multimode for increased coupling it does not support antisymmetric modes. All theoretical predictions are confirmed in excellent agreement with experimental observations in polymer waveguide arrays.
Highlights
Polymer Waveguide ArraysWith the advance of optical data transfer the requirements for quality, reliability and functionality of integrated optics devices have increased
Das vielleicht bekannteste Beispiel eines solchen Metamaterials ist ein photonischer Kristall, ein im Subwellenlängenbereich periodisch strukturiertes Medium, in welchem Beugung, Brechung, Gruppengeschwindigkeitsdispersion etc. in weiten Bereichen variiert werden können
In contrast to an excitation in the homogenous array (Fig. 4c, d) the defect repels the light causing a dark region around it
Summary
Die rasante Entwicklung der optischen Datenübertragung erfordert zunehmend optische Bauelemente mit erhöhter Qualität, Zuverlässigkeit und Funktionalität. Allerdings beschränkt die Verwendung herkömmlicher optischer Materialien diese optischen Elemente in ihrer Leistungsfähigkeit. Der Fortschritt in Strukturierungstechnologien ermöglicht die Herstellung so genannter Metamaterialien mit problemangepassten, optimierten Eigenschaften. Das vielleicht bekannteste Beispiel eines solchen Metamaterials ist ein photonischer Kristall, ein im Subwellenlängenbereich periodisch strukturiertes Medium, in welchem Beugung, Brechung, Gruppengeschwindigkeitsdispersion etc. Ein Wellenleiterarray (Abb. 1) stellt ein weiteres Beispiel eines Metamaterials mit steuerbaren optischen Eigenschaften dar /1/. Eine Lichtverteilung in einem Array besteht aus den durch evaneszente Schwänze gekoppelten Moden der Einzelwellenleiter. Die Dynamik optischer Felder wird somit einerseits durch die Eigenschaften der Einzelwellenleiter als auch andererseits durch das Koppelverhalten der Wellenleiter untereinander bestimmt. Inhomogenitäten in Wellenleiterarrays existieren, die kein Analogon in der konventionellen integrierten Optik besitzen
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