Abstract

An actively mode-locked single-polarization erbium fiber laser modulated at 10 GHz utilizes intracavity soliton formation to produce 1.3-ps pulses, well below the Kuizenga–Siegman limit, without passive mode locking. The observed degree of pulse shortening agrees with the predictions of recently developed soliton laser models. The pulse dropout ratio was measured to be less than 10−12, and the rms amplitude and phase jitter are less than 1.1% and 0.16 ps, respectively.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C.-J. Chen, P. K. A. Wai, C. R. Menyuk, Opt. Lett. 19, 198 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
    [CrossRef]
  3. H. Takara, S. Kawanishi, M. Saruwatari, K. Noguchi, Electron. Lett. 22, 2095 (1992).
    [CrossRef]
  4. D. J. Kuizenga, A. E. Siegman, IEEE J. Quantum Electron. QE-6, 694 (1970).
    [CrossRef]
  5. G. T. Harvey, L. F. Mollenauer, Opt. Lett. 18, 107 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. T. F. Carruthers, I. N. Duling, Electron. Lett. 30, 1051 (1994).
    [CrossRef]
  7. D. G. Moodie, A. D. Ellis, C. W. Ford, Electron. Lett. 30, 1700 (1994).
    [CrossRef]
  8. S. V. Chernikov, J. R. Taylor, I. Samartsev, V. P. Gapontsev, in Optical Fiber Communications, Vol. 8 of 1995 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1995), p. 294.
  9. O. E. Martinez, R. L. Fork, J. P. Gordon, Opt. Lett. 9, 156 (1984).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. H. A. Haus, Y. Silberberg, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 325 (1986).
    [CrossRef]
  11. J. D. Kafka, T. Baer, D. W. Hall, Opt. Lett. 14, 1269 (1989).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. D. Kopf, F. X. Kärtner, K. J. Weingarten, U. Keller, Opt. Lett. 19, 2146 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. F. X. Kärtner, D. Kopf, U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 12, 486 (1995).
    [CrossRef]
  14. M. Martinelli, Opt. Commun. 72, 341 (1989).
    [CrossRef]
  15. I. N. Duling, R. D. Esman, Electron. Lett. 28, 1126 (1992).
    [CrossRef]
  16. X. Shan, D. Cleland, A. Ellis, Electron. Lett. 28, 182 (1992).
    [CrossRef]
  17. H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 591 (1995).
    [CrossRef]
  18. N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
    [CrossRef]
  19. D. von der Linde, Appl. Phys. B 39, 201 (1986).
    [CrossRef]
  20. U. Keller, K. D. Li, M. Rodwell, D. M. Bloom, IEEE J. Quantum Electron. 25, 280 (1989).
    [CrossRef]
  21. M. Nakazawa, K. Tamura, E. Yoshida, Electron. Lett. 32, 461 (1996).
    [CrossRef]

1996 (2)

M. Nakazawa, K. Tamura, E. Yoshida, Electron. Lett. 32, 461 (1996).
[CrossRef]

N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
[CrossRef]

1995 (2)

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 591 (1995).
[CrossRef]

F. X. Kärtner, D. Kopf, U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 12, 486 (1995).
[CrossRef]

1994 (4)

C.-J. Chen, P. K. A. Wai, C. R. Menyuk, Opt. Lett. 19, 198 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

D. Kopf, F. X. Kärtner, K. J. Weingarten, U. Keller, Opt. Lett. 19, 2146 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

T. F. Carruthers, I. N. Duling, Electron. Lett. 30, 1051 (1994).
[CrossRef]

D. G. Moodie, A. D. Ellis, C. W. Ford, Electron. Lett. 30, 1700 (1994).
[CrossRef]

1993 (1)

1992 (3)

I. N. Duling, R. D. Esman, Electron. Lett. 28, 1126 (1992).
[CrossRef]

X. Shan, D. Cleland, A. Ellis, Electron. Lett. 28, 182 (1992).
[CrossRef]

H. Takara, S. Kawanishi, M. Saruwatari, K. Noguchi, Electron. Lett. 22, 2095 (1992).
[CrossRef]

1991 (1)

D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
[CrossRef]

1989 (3)

M. Martinelli, Opt. Commun. 72, 341 (1989).
[CrossRef]

U. Keller, K. D. Li, M. Rodwell, D. M. Bloom, IEEE J. Quantum Electron. 25, 280 (1989).
[CrossRef]

J. D. Kafka, T. Baer, D. W. Hall, Opt. Lett. 14, 1269 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

1986 (2)

D. von der Linde, Appl. Phys. B 39, 201 (1986).
[CrossRef]

H. A. Haus, Y. Silberberg, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 325 (1986).
[CrossRef]

1984 (1)

1970 (1)

D. J. Kuizenga, A. E. Siegman, IEEE J. Quantum Electron. QE-6, 694 (1970).
[CrossRef]

Baer, T.

Bennion, I.

N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
[CrossRef]

Bloom, D. M.

U. Keller, K. D. Li, M. Rodwell, D. M. Bloom, IEEE J. Quantum Electron. 25, 280 (1989).
[CrossRef]

Blow, K. J.

N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
[CrossRef]

Carruthers, T. F.

T. F. Carruthers, I. N. Duling, Electron. Lett. 30, 1051 (1994).
[CrossRef]

Chen, C.-J.

Chernikov, S. V.

S. V. Chernikov, J. R. Taylor, I. Samartsev, V. P. Gapontsev, in Optical Fiber Communications, Vol. 8 of 1995 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1995), p. 294.

Cleland, D.

X. Shan, D. Cleland, A. Ellis, Electron. Lett. 28, 182 (1992).
[CrossRef]

Doran, N. J.

N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
[CrossRef]

Duling, I. N.

T. F. Carruthers, I. N. Duling, Electron. Lett. 30, 1051 (1994).
[CrossRef]

I. N. Duling, R. D. Esman, Electron. Lett. 28, 1126 (1992).
[CrossRef]

Ellis, A.

X. Shan, D. Cleland, A. Ellis, Electron. Lett. 28, 182 (1992).
[CrossRef]

Ellis, A. D.

D. G. Moodie, A. D. Ellis, C. W. Ford, Electron. Lett. 30, 1700 (1994).
[CrossRef]

Esman, R. D.

I. N. Duling, R. D. Esman, Electron. Lett. 28, 1126 (1992).
[CrossRef]

Ford, C. W.

D. G. Moodie, A. D. Ellis, C. W. Ford, Electron. Lett. 30, 1700 (1994).
[CrossRef]

Fork, R. L.

Gapontsev, V. P.

S. V. Chernikov, J. R. Taylor, I. Samartsev, V. P. Gapontsev, in Optical Fiber Communications, Vol. 8 of 1995 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1995), p. 294.

Gordon, J. P.

Hall, D. W.

Harvey, G. T.

Haus, H. A.

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 591 (1995).
[CrossRef]

H. A. Haus, Y. Silberberg, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 325 (1986).
[CrossRef]

Ippen, E. P.

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 591 (1995).
[CrossRef]

Kafka, J. D.

Kärtner, F. X.

Kawanishi, S.

H. Takara, S. Kawanishi, M. Saruwatari, K. Noguchi, Electron. Lett. 22, 2095 (1992).
[CrossRef]

Keller, U.

Knox, F. M.

N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
[CrossRef]

Kopf, D.

Kuizenga, D. J.

D. J. Kuizenga, A. E. Siegman, IEEE J. Quantum Electron. QE-6, 694 (1970).
[CrossRef]

Laming, R. I.

D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
[CrossRef]

Li, K. D.

U. Keller, K. D. Li, M. Rodwell, D. M. Bloom, IEEE J. Quantum Electron. 25, 280 (1989).
[CrossRef]

Martinelli, M.

M. Martinelli, Opt. Commun. 72, 341 (1989).
[CrossRef]

Martinez, O. E.

Matsas, V. J.

D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
[CrossRef]

Menyuk, C. R.

Mollenauer, L. F.

Moodie, D. G.

D. G. Moodie, A. D. Ellis, C. W. Ford, Electron. Lett. 30, 1700 (1994).
[CrossRef]

Nakazawa, M.

M. Nakazawa, K. Tamura, E. Yoshida, Electron. Lett. 32, 461 (1996).
[CrossRef]

Nelson, L. E.

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 591 (1995).
[CrossRef]

Noguchi, K.

H. Takara, S. Kawanishi, M. Saruwatari, K. Noguchi, Electron. Lett. 22, 2095 (1992).
[CrossRef]

Payne, D. N.

D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
[CrossRef]

Phillips, M. W.

D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
[CrossRef]

Richardson, D. J.

D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
[CrossRef]

Rodwell, M.

U. Keller, K. D. Li, M. Rodwell, D. M. Bloom, IEEE J. Quantum Electron. 25, 280 (1989).
[CrossRef]

Samartsev, I.

S. V. Chernikov, J. R. Taylor, I. Samartsev, V. P. Gapontsev, in Optical Fiber Communications, Vol. 8 of 1995 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1995), p. 294.

Saruwatari, M.

H. Takara, S. Kawanishi, M. Saruwatari, K. Noguchi, Electron. Lett. 22, 2095 (1992).
[CrossRef]

Shan, X.

X. Shan, D. Cleland, A. Ellis, Electron. Lett. 28, 182 (1992).
[CrossRef]

Siegman, A. E.

D. J. Kuizenga, A. E. Siegman, IEEE J. Quantum Electron. QE-6, 694 (1970).
[CrossRef]

Silberberg, Y.

H. A. Haus, Y. Silberberg, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 325 (1986).
[CrossRef]

Smith, N. J.

N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
[CrossRef]

Takara, H.

H. Takara, S. Kawanishi, M. Saruwatari, K. Noguchi, Electron. Lett. 22, 2095 (1992).
[CrossRef]

Tamura, K.

M. Nakazawa, K. Tamura, E. Yoshida, Electron. Lett. 32, 461 (1996).
[CrossRef]

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 591 (1995).
[CrossRef]

Taylor, J. R.

S. V. Chernikov, J. R. Taylor, I. Samartsev, V. P. Gapontsev, in Optical Fiber Communications, Vol. 8 of 1995 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1995), p. 294.

von der Linde, D.

D. von der Linde, Appl. Phys. B 39, 201 (1986).
[CrossRef]

Wai, P. K. A.

Weingarten, K. J.

Yoshida, E.

M. Nakazawa, K. Tamura, E. Yoshida, Electron. Lett. 32, 461 (1996).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (1)

D. von der Linde, Appl. Phys. B 39, 201 (1986).
[CrossRef]

Electron. Lett. (8)

I. N. Duling, R. D. Esman, Electron. Lett. 28, 1126 (1992).
[CrossRef]

X. Shan, D. Cleland, A. Ellis, Electron. Lett. 28, 182 (1992).
[CrossRef]

D. J. Richardson, R. I. Laming, D. N. Payne, V. J. Matsas, M. W. Phillips, Electron. Lett. 27, 1451 (1991).
[CrossRef]

H. Takara, S. Kawanishi, M. Saruwatari, K. Noguchi, Electron. Lett. 22, 2095 (1992).
[CrossRef]

T. F. Carruthers, I. N. Duling, Electron. Lett. 30, 1051 (1994).
[CrossRef]

D. G. Moodie, A. D. Ellis, C. W. Ford, Electron. Lett. 30, 1700 (1994).
[CrossRef]

N. J. Smith, F. M. Knox, N. J. Doran, K. J. Blow, I. Bennion, Electron. Lett. 32, 54 (1996).
[CrossRef]

M. Nakazawa, K. Tamura, E. Yoshida, Electron. Lett. 32, 461 (1996).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron (4)

D. J. Kuizenga, A. E. Siegman, IEEE J. Quantum Electron. QE-6, 694 (1970).
[CrossRef]

H. A. Haus, K. Tamura, L. E. Nelson, E. P. Ippen, IEEE J. Quantum Electron. 31, 591 (1995).
[CrossRef]

U. Keller, K. D. Li, M. Rodwell, D. M. Bloom, IEEE J. Quantum Electron. 25, 280 (1989).
[CrossRef]

H. A. Haus, Y. Silberberg, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 325 (1986).
[CrossRef]

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

Opt. Commun. (1)

M. Martinelli, Opt. Commun. 72, 341 (1989).
[CrossRef]

Opt. Lett. (5)

Other (1)

S. V. Chernikov, J. R. Taylor, I. Samartsev, V. P. Gapontsev, in Optical Fiber Communications, Vol. 8 of 1995 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1995), p. 294.

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.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Sketch of the actively mode-locked soliton laser. The Yb:Er fiber amplifier (Yb:Er FA) has a saturated output power of 200 mW. The propagation loop, consisting mainly of dispersion-shifted fiber, is 90 m in length.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Time autocorrelation and (b) spectrum of the laser output at an average power of 8.3 mW. In (a), the points represent autocorrelation data; the lines are fits to the data assuming Gaussian or sech2 pulse profiles.

Fig. 3
Fig. 3

Semilogarithmic plot of the autocorrelation function data of Fig. 2, indicated by points, and fits to the data assuming Gaussian and sech2 pulse profiles, indicated by curves.

Fig. 4
Fig. 4

Output pulse durations as a function of the average power of the output pulses. The dotted curve is a phenomenological fit to the data.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

R R max 1.37 β 2 l g / Ω g 2 4 ,

Metrics