Abstract

We present a review of the development of a compact and high-power broadband terahertz (THz) source optically excited by a femtosecond photonic crystal fiber (PCF) amplifier. The large mode area of the PCF and the stretcher-free configuration make the pump source compact and very efficient. Broadband THz pulses of 150 µW extending from 0.1 to 3.5 THz are generated from a 3-mm-thick GaP crystal through optical rectification of 12-W pump pulses with duration of 66 fs and a repetition rate of 52 MHz. A strong saturation effect is observed, which is attributed to pump pulse absorption; a Z-scan measurement shows that three-photon absorption dominates the nonlinear absorption when the crystal is pumped by femtosecond pulses at 1 040 nm. A further scale-up of the THz source power is expected to find important applications in THz nonlinear optics and nonlinear THz spectroscopy.

© 2011 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. B. Ferguson and X.-C. Zhang, Nature Mat. 1, 26 (2002).
  2. M. Tonouchi, Nature Photon. 1, 97 (2007).
  3. Y. Wang, Z. Zhao, Z. Chen, L. Zhang, and K. Kang, Chin. Opt. Lett. 7, 690 (2009).
  4. Y. He, Y. Jiang, Y. Zhang, and G. Fan, Chin. Opt. Lett. 8, 162 (2010).
  5. D. Grischkowsky, S. Keiding, M. van Exter, and Ch. Fattinger, J. Opt. Soc. Am. B 7, 2006 (1990).
  6. G. Chang, C. J. Divin, C.-H. Liu, S. L. Williamson, A. Galvanauskas, and T. B. Norris, Opt. Express 14, 7909 (2006).
  7. M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).
  8. B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).
  9. F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).
  10. F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).
  11. P. St. J. Russell, J. Lightwave Technol. 24, 4729 (2006).
  12. T. A. Birks, J. C. Knight, and P. St. J. Russell, Opt. Lett. 22, 961 (1997).
  13. G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).
  14. Y. Zaouter, D. N. Papadopoulos, M. Hanna, J. Boullet, L. Huang, C. Aguergaray, F. Druon, E. Mottay, P. Georges, and E. Cormier, Opt. Lett. 33, 107 (2008).
  15. X.-H. Fang, M.-L. Hu, B.-W. Liu, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 35, 2326 (2010).

2010 (4)

Y. He, Y. Jiang, Y. Zhang, and G. Fan, Chin. Opt. Lett. 8, 162 (2010).

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

X.-H. Fang, M.-L. Hu, B.-W. Liu, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 35, 2326 (2010).

2009 (2)

Y. Wang, Z. Zhao, Z. Chen, L. Zhang, and K. Kang, Chin. Opt. Lett. 7, 690 (2009).

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

2008 (3)

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Y. Zaouter, D. N. Papadopoulos, M. Hanna, J. Boullet, L. Huang, C. Aguergaray, F. Druon, E. Mottay, P. Georges, and E. Cormier, Opt. Lett. 33, 107 (2008).

2007 (1)

M. Tonouchi, Nature Photon. 1, 97 (2007).

2006 (2)

2002 (1)

B. Ferguson and X.-C. Zhang, Nature Mat. 1, 26 (2002).

1997 (1)

1990 (1)

Aguergaray, C.

Birks, T. A.

Boullet, J.

Chai, L.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

X.-H. Fang, M.-L. Hu, B.-W. Liu, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 35, 2326 (2010).

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Chang, G.

Chen, Z.

Cormier, E.

Deng, Y.

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

Divin, C. J.

Druon, F.

Exter, M. van

Fan, G.

Fang, X. H.

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Fang, X.-H.

Fattinger, Ch.

Ferguson, B.

B. Ferguson and X.-C. Zhang, Nature Mat. 1, 26 (2002).

Galvanauskas, A.

Georges, P.

Grischkowsky, D.

Hanna, M.

He, Y.

Hebling, J.

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

Hoffmann, M. C.

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

Hohmuth, R.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Hu, M.

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

Hu, M. L.

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Hu, M.-L.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

X.-H. Fang, M.-L. Hu, B.-W. Liu, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 35, 2326 (2010).

Huang, L.

Hwang, H. Y.

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

Jiang, Y.

Kang, K.

Keiding, S.

Knight, J. C.

Li, Y.

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

Li, Y.-F.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

Limpert, J.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Liu, B. W.

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Liu, B.-W.

Liu, C.-H.

Liu, F.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

Matth¨aus, G.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Mottay, E.

Nelson, K. A.

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

Nolte, S.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Norris, T. B.

Orta?c, B.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Papadopoulos, D. N.

Pradarutti, B.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Prall, B. S.

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

Richter, W.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Russell, P. St. J.

Song, Y.-J.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Sosnowski, T. S.

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

Sun, Q.

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

T¨unnermann, A.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Tonouchi, M.

M. Tonouchi, Nature Photon. 1, 97 (2007).

Voitsch, M.

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Wang, C.

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

Wang, C.-L.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

Wang, C.-Y.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

X.-H. Fang, M.-L. Hu, B.-W. Liu, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 35, 2326 (2010).

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Wang, Y.

Williamson, S. L.

Wu, Y. Z.

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Xing, Q.

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

Xing, Q.-R.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

Yeh, K.-L.

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

Zaouter, Y.

Zhang, L.

Zhang, W.-L.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

Zhang, X.-C.

B. Ferguson and X.-C. Zhang, Nature Mat. 1, 26 (2002).

Zhang, Y.

Zhao, Z.

Zheltikov, A. M.

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

X.-H. Fang, M.-L. Hu, B.-W. Liu, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 35, 2326 (2010).

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Appl. Phys. Lett. (2)

M. C. Hoffmann, K.-L. Yeh, H. Y. Hwang, T. S. Sosnowski, B. S. Prall, J. Hebling, and K. A. Nelson, Appl. Phys. Lett. 93, 141107 (2008).

G. Matth¨aus, B. Orta?c, J. Limpert, S. Nolte, R. Hohmuth, M. Voitsch, W. Richter, B. Pradarutti, and A. T¨unnermann, Appl. Phys. Lett. 93, 261105 (2008).

Chin. Opt. Lett. (2)

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

F. Liu, Y.-J. Song, Q.-R. Xing, M.-L. Hu, Y.-F. Li, C.-L. Wang, L. Chai, W.-L. Zhang, A. M. Zheltikov, and C.-Y. Wang, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 814 (2010).

J. Lightwave Technol. (1)

J. Opt. (1)

F. Liu, Y. Li, Q. Xing, L. Chai, M. Hu, C. Wang, Y. Deng, Q. Sun, and C. Wang, J. Opt. 12, 095201 (2010).

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

Laser Phys. Lett. (1)

B. W. Liu, M. L. Hu, X. H. Fang, Y. Z. Wu, Y.-J. Song, L. Chai, C.-Y. Wang, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 6, 44 (2009).

Nature Mat. (1)

B. Ferguson and X.-C. Zhang, Nature Mat. 1, 26 (2002).

Nature Photon. (1)

M. Tonouchi, Nature Photon. 1, 97 (2007).

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (3)

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.