Abstract

We propose a new method to cool the Yb3+-doped ZBLANP glass in a standing-wave cavity. There are two advantages of this cavity-enhanced technique: the pumping power is greatly enhanced and the absorption of the cooling material is greatly increased. We introduce the basic principle of the cavity-enhanced laser cooling and discuss the cooling effect of a solid-state material in a cavity. From the theoretical study, it is found that the laser cooling effect is strongly dependent on the reflectivity of the cavity mirrors, the length of the solid material, the surface scattering of the material, and so on. Some optimal parameters for efficient laser cooling are obtained.

© 2008 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).
  2. A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).
  3. C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).
  4. X. Luo, M. D. Eisaman, and T. R. Gosnell, Opt. Lett. 23, 639 (1998).
  5. A. Rayner, M. Hirsch, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, Appl. Opt. 40, 5423 (2001).
  6. B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).
  7. R. I. Epstein, J. J. Brown, B. C. Edwards, and A. Gibbs, J. Appl. Phys. 90, 4815 (2001).
  8. C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).
  9. G. Lamouche, P. Lavallard, R. Suris, and R. Grousson, J. Appl. Phys. 84, 509 (1998).
  10. C. W. Hoyt, M. P. Hasselbeck, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, S. Greenfield, J. Thiede, J. Distel, and J. Valencia, J. Opt. Soc. Am. B 20, 1066 (2003).
  11. T. R. Gosnell, Opt. Lett. 24, 1041 (1999).
  12. B. Heeg, G. Rumbles, A. Khizhnyak, and P. A. DeBarber, J. Appl. Phys. 91, 3356 (2002).
  13. J. Zhang, K. Huang, and D. Yang, Chin. Opt. Lett. 4, 525 (2006).
  14. J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).
  15. S. Li, C. Li, and C. Song, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 928 (2007).

2007 (2)

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

S. Li, C. Li, and C. Song, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 928 (2007).

2006 (1)

2003 (1)

2002 (1)

B. Heeg, G. Rumbles, A. Khizhnyak, and P. A. DeBarber, J. Appl. Phys. 91, 3356 (2002).

2001 (3)

A. Rayner, M. Hirsch, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, Appl. Opt. 40, 5423 (2001).

R. I. Epstein, J. J. Brown, B. C. Edwards, and A. Gibbs, J. Appl. Phys. 90, 4815 (2001).

A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).

2000 (1)

C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).

1999 (2)

B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).

T. R. Gosnell, Opt. Lett. 24, 1041 (1999).

1998 (2)

G. Lamouche, P. Lavallard, R. Suris, and R. Grousson, J. Appl. Phys. 84, 509 (1998).

X. Luo, M. D. Eisaman, and T. R. Gosnell, Opt. Lett. 23, 639 (1998).

1997 (1)

C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).

1995 (1)

R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).

Anderson, J. E.

C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).

B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).

Brown, J. J.

R. I. Epstein, J. J. Brown, B. C. Edwards, and A. Gibbs, J. Appl. Phys. 90, 4815 (2001).

Buchwald, M. I.

C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).

R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).

Chen, D.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

Chen, J.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

Cui, Y.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

DeBarber, P. A.

B. Heeg, G. Rumbles, A. Khizhnyak, and P. A. DeBarber, J. Appl. Phys. 91, 3356 (2002).

Distel, J.

Edwards, B. C.

R. I. Epstein, J. J. Brown, B. C. Edwards, and A. Gibbs, J. Appl. Phys. 90, 4815 (2001).

C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).

B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).

C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).

R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).

Eisaman, M. D.

Epstein, R. I.

C. W. Hoyt, M. P. Hasselbeck, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, S. Greenfield, J. Thiede, J. Distel, and J. Valencia, J. Opt. Soc. Am. B 20, 1066 (2003).

R. I. Epstein, J. J. Brown, B. C. Edwards, and A. Gibbs, J. Appl. Phys. 90, 4815 (2001).

C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).

B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).

C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).

R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).

Friese, M. E. J.

A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).

Gibbs, A.

R. I. Epstein, J. J. Brown, B. C. Edwards, and A. Gibbs, J. Appl. Phys. 90, 4815 (2001).

Gosnell, T. R.

T. R. Gosnell, Opt. Lett. 24, 1041 (1999).

X. Luo, M. D. Eisaman, and T. R. Gosnell, Opt. Lett. 23, 639 (1998).

C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).

R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).

Greenfield, S.

Grousson, R.

G. Lamouche, P. Lavallard, R. Suris, and R. Grousson, J. Appl. Phys. 84, 509 (1998).

Hasselbeck, M. P.

Heckenberg, N. R.

A. Rayner, M. Hirsch, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, Appl. Opt. 40, 5423 (2001).

A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).

Heeg, B.

B. Heeg, G. Rumbles, A. Khizhnyak, and P. A. DeBarber, J. Appl. Phys. 91, 3356 (2002).

Hirsch, M.

Hoyt, C. W.

C. W. Hoyt, M. P. Hasselbeck, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, S. Greenfield, J. Thiede, J. Distel, and J. Valencia, J. Opt. Soc. Am. B 20, 1066 (2003).

C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).

Huang, K.

Kan, R.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

Khizhnyak, A.

B. Heeg, G. Rumbles, A. Khizhnyak, and P. A. DeBarber, J. Appl. Phys. 91, 3356 (2002).

Lamouche, G.

G. Lamouche, P. Lavallard, R. Suris, and R. Grousson, J. Appl. Phys. 84, 509 (1998).

Lavallard, P.

G. Lamouche, P. Lavallard, R. Suris, and R. Grousson, J. Appl. Phys. 84, 509 (1998).

Li, C.

S. Li, C. Li, and C. Song, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 928 (2007).

Li, S.

S. Li, C. Li, and C. Song, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 928 (2007).

Liu, J.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

Liu, W.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

Luo, X.

Mills, G. L.

B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).

Mord, A. J.

B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).

Mungan, C. E.

C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).

R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).

Rayner, A.

A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).

A. Rayner, M. Hirsch, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, Appl. Opt. 40, 5423 (2001).

Rubinsztein-Dunlop, H.

A. Rayner, M. Hirsch, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, Appl. Opt. 40, 5423 (2001).

A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).

Rumbles, G.

B. Heeg, G. Rumbles, A. Khizhnyak, and P. A. DeBarber, J. Appl. Phys. 91, 3356 (2002).

Sheik-Bahae, M.

C. W. Hoyt, M. P. Hasselbeck, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, S. Greenfield, J. Thiede, J. Distel, and J. Valencia, J. Opt. Soc. Am. B 20, 1066 (2003).

C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).

Song, C.

S. Li, C. Li, and C. Song, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 928 (2007).

Suris, R.

G. Lamouche, P. Lavallard, R. Suris, and R. Grousson, J. Appl. Phys. 84, 509 (1998).

Thiede, J.

Truscott, A. G.

A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).

Valencia, J.

Wang, M.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

Yang, D.

Zhang, J.

Zhang, Y.

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

Acta Opt. Sin. (in Chinese) (2)

J. Chen, J. Liu, Y. Zhang, W. Liu, R. Kan, M. Wang, D. Chen, and Y. Cui, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 350 (2007).

S. Li, C. Li, and C. Song, Acta Opt. Sin. (in Chinese) 27, 928 (2007).

Appl. Opt. (1)

Chin. Opt. Lett. (1)

J. Appl. Phys. (4)

G. Lamouche, P. Lavallard, R. Suris, and R. Grousson, J. Appl. Phys. 84, 509 (1998).

B. Heeg, G. Rumbles, A. Khizhnyak, and P. A. DeBarber, J. Appl. Phys. 91, 3356 (2002).

B. C. Edwards, J. E. Anderson, R. I. Epstein, G. L. Mills, and A. J. Mord, J. Appl. Phys. 86, 6489 (1999).

R. I. Epstein, J. J. Brown, B. C. Edwards, and A. Gibbs, J. Appl. Phys. 90, 4815 (2001).

J. Mod. Opt. (1)

A. Rayner, M. E. J. Friese, A. G. Truscott, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, J. Mod. Opt. 48, 103 (2001).

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Nature (1)

R. I. Epstein, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, T. R. Gosnell, and C. E. Mungan, Nature 377, 500 (1995).

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. Lett. (2)

C. E. Mungan, M. I. Buchwald, B. C. Edwards, R. I. Epstein, and T. R. Gosnell, Phys. Rev. Lett. 78, 1030 (1997).

C. W. Hoyt, M. Sheik-Bahae, R. I. Epstein, B. C. Edwards, and J. E. Anderson, Phys. Rev. Lett. 85, 3600 (2000).

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.