Signal manipulation with a PT-symmetric coupler embedded into an ar-ray of optical waveguides

S.V. Suchkov, D.I. Borisov, A.A. Sukhorukov, Y.S. Kivshar

Abstract

We study the scattering of linear waves in a long waveguide array with a parity-time (PT)-symmetric defect created by two waveguides with balanced gain and loss. We present exact solutions for the scattering of linear waves on such a defect. We reveal that the reflected and transmitted linear waves can be amplified substantially after interaction with the PT-symmetric defect thus allowing an active control of the wave propagating through the array

References (27)

1.
C.M.  Bender, S.  Boettcher. Phys.Rev.  Lett. 80, 5243(1998).
2.
C.M. Bender, D.C. Brody, H.F. Jones. Phys.Rev. Lett. 89,270401 (2002).
3.
Y.J.  Chen, A.W.  Snyder, D.N.  Payne. IEEE J.  QuantumElectron. 28, 239 (1992).
4.
A. Ruschhaupt, F. Delgado, J.G. Muga. J. Phys. A38, L171(2005).
5.
R.  El-Ganainy, K.G.  Makris, D.N.  Christodoulides,Z.H. Musslimani. Opt. Lett. 32, 2632 (2007).
6.
S. Klaiman, U. Gunther, and N. Moiseyev. Phys.Rev. Lett.101, 080402 (2008).
7.
K.G.  Makris, R.  El-Ganainy, D.N.  Christodoulides,Z.H. Musslimani. Phys.Rev. Lett. 100, 103904 (2008).
8.
M.V. Berry. J. Phys. A41, 244007 (2008).
9.
S. Longhi. Phys.Rev. Lett. 103, 123601 (2009).
10.
S. Longhi. Phys.Rev. A81, 022102 (2010).
11.
K.G.  Makris, R.  El-Ganainy, D.N.  Christodoulides,Z.H. Musslimani. Phys.Rev. A81, 063807 (2010).
12.
M.C.  Zheng, D.N.  Christodoulides, R.  Fleischmann,T. Kottos. Phys.Rev. A82, 010103 (2010).
13.
A.  Guo, G.J.  Salamo, D.  Duchesne, R.  Morandotti,M.  Volatier-Ravat, V.  Aimez, G.A.  Siviloglou,D.N.  Christodoulides. Phys.Rev.  Lett. 103, 093902(2009).
14.
C.E. Ruter, K.G. Makris, R.El-Ganainy, D.N.Christodoulides, M. Segev, D. Kip. Nature Physics. 6, 192(2010).
15.
K.Y. Zhou, Z.Y. Guo, J.C. Wang, and S.T. Liu. Opt. Lett.35, 2928 (2010).
16.
Z.H.  Musslimani, K.G.  Makris, R.  El-Ganainy,D.N.  Christodoulides. Phys.Rev.  Lett. 100, 030402(2008).
17.
Z.H.  Musslimani, K.G.  Makris, R.  El-Ganainy,D.N. Christodoulides. J. Phys. A41, 244019 (2008).
18.
S.V. Dmitriev, A.A. Sukhorukov, Yu. S. Kivshar. Opt. Lett.35, 2976 (2010).
19.
H.  Ramezani, T.  Kottos, R.  El Ganainy,D.N. Christodoulides. Phys.Rev. A82, 043803 (2010).
20.
A.A. Sukhorukov, Z. Xu, Yu. S. Kivshar. Phys.Rev. A82,043818 (2010).
21.
J.  Schindler, A.  Li, M.C.  Zheng, F.M.  Ellis, T.  Kottos.Phys.Rev. A84, 040101 (2011).
22.
J.  Schindler, Z.  Lin, J.M.  Lee, H.  Ramezani, F.M.  EllisT. Kottos, J. Phys. A. Math. Theor. 45, 444029 (2012).
23.
C.M.  Bender, B.  Berntson, D.  Parker, E.  Samuel.Am.J. Phys. 81, 173 (2013).
24.
P.G. Kevrekidis. Phys.Rev. A89, 010102 (2014).
25.
Saxena, and A. Stefanov. Phys.Rev. E88, 023203 (2013).
26.
D.  Saadatmand, S.V.  Dmitriev, D.I.  Borisov,P.G. Kevrekidis. Phys.Rev. E90, 052902 (2014).
27.
I.V. Barashenkov. Phys.Rev. A90, 045802 (2014).