Abstract

Efficient intracavity second-harmonic generation (SHG) based on a bulk-type quasi-phase-matched (QPM) SHG device in a LiTaO3 crystal is demonstrated. The periodically domain-inverted regions were fabricated by a high-voltage application technique. The internal loss from the refractive-index change in the domain-inverted regions was reduced to less than 0.1% by an annealing technique. Intracavity frequency doubling of a Nd:YVO4 laser with the QPM SHG device pumped by a laser diode was effected to generate 13-mW green light for a pump power of 130 mW without suffering transverse mode distortion from a photorefractive effect.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
    [CrossRef]
  2. S. R. Chinn, Appl. Phys. Lett. 29, 176 (1976).
    [CrossRef]
  3. M. Oka, S. Kubota, Opt. Lett. 13, 805 (1988).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. L. Y. Liu, M. Oka, W. Wiechmann, S. Kubota, Opt. Lett. 19, 189 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. J.-P. Meyn, G. Huber, Opt. Lett. 19, 1436 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. T. Sasaki, T. Kojima, A. Yokotani, O. Oguri, S. Nakai, Opt. Lett. 16, 1665 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. Y. Kitaoka, K. Yamamoto, M. Kato, Opt. Lett. 19, 810 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. Y. Kitaoka, K. Urairi, K. Yamamoto, M. Kato, T. Sasaki, Appl. Opt. 34, 5361 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
  10. S. Somekh, A. Yariv, Opt. Commun. 6, 301 (1972).
    [CrossRef]
  11. E. J. Lim, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. J. Kozlovsky, Electron. Lett. 25, 731 (1989).
    [CrossRef]
  12. J. Webjorn, F. Laurell, G. Arvidsson, IEEE Photon. Technol. Lett. 1, 316 (1989).
    [CrossRef]
  13. C. J. van del Poel, J. D. Bierlein, J. B. Brown, S. Colak, Appl. Phys. Lett. 57, 2074 (1990).
    [CrossRef]
  14. K. Mizuuchi, K. Yamamoto, Appl. Phys. Lett. 60, 1283 (1992).
    [CrossRef]
  15. K. Mizuuchi, K. Yamamoto, Appl. Phys. Lett. 66, 2943 (1995).
    [CrossRef]
  16. V. Gopalan, M. C. Gupta, Appl. Phys. Lett. 68, 888 (1996).
    [CrossRef]
  17. A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
    [CrossRef]
  18. M. Taya, M. C. Bashaw, M. M. Fejer, Opt. Lett. 21, 857 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]

1996 (2)

1995 (2)

1994 (3)

1992 (1)

K. Mizuuchi, K. Yamamoto, Appl. Phys. Lett. 60, 1283 (1992).
[CrossRef]

1991 (1)

1990 (1)

C. J. van del Poel, J. D. Bierlein, J. B. Brown, S. Colak, Appl. Phys. Lett. 57, 2074 (1990).
[CrossRef]

1989 (2)

E. J. Lim, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. J. Kozlovsky, Electron. Lett. 25, 731 (1989).
[CrossRef]

J. Webjorn, F. Laurell, G. Arvidsson, IEEE Photon. Technol. Lett. 1, 316 (1989).
[CrossRef]

1988 (1)

1976 (1)

S. R. Chinn, Appl. Phys. Lett. 29, 176 (1976).
[CrossRef]

1972 (1)

S. Somekh, A. Yariv, Opt. Commun. 6, 301 (1972).
[CrossRef]

1968 (1)

J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
[CrossRef]

1966 (1)

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

1962 (1)

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).

Armstrong, J. A.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).

Arvidsson, G.

J. Webjorn, F. Laurell, G. Arvidsson, IEEE Photon. Technol. Lett. 1, 316 (1989).
[CrossRef]

Ashkin, A.

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

Ballman, A. A.

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

Bashaw, M. C.

Bierlein, J. D.

C. J. van del Poel, J. D. Bierlein, J. B. Brown, S. Colak, Appl. Phys. Lett. 57, 2074 (1990).
[CrossRef]

Bloembergen, N.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).

Boyd, G. D.

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

Brown, J. B.

C. J. van del Poel, J. D. Bierlein, J. B. Brown, S. Colak, Appl. Phys. Lett. 57, 2074 (1990).
[CrossRef]

Byer, R. L.

E. J. Lim, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. J. Kozlovsky, Electron. Lett. 25, 731 (1989).
[CrossRef]

Chinn, S. R.

S. R. Chinn, Appl. Phys. Lett. 29, 176 (1976).
[CrossRef]

Colak, S.

C. J. van del Poel, J. D. Bierlein, J. B. Brown, S. Colak, Appl. Phys. Lett. 57, 2074 (1990).
[CrossRef]

Ducuing, J.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).

Dziedzic, J. M.

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

M. Taya, M. C. Bashaw, M. M. Fejer, Opt. Lett. 21, 857 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Lim, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. J. Kozlovsky, Electron. Lett. 25, 731 (1989).
[CrossRef]

Geusic, J. E.

J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
[CrossRef]

Gopalan, V.

V. Gopalan, M. C. Gupta, Appl. Phys. Lett. 68, 888 (1996).
[CrossRef]

Gupta, M. C.

V. Gopalan, M. C. Gupta, Appl. Phys. Lett. 68, 888 (1996).
[CrossRef]

Huber, G.

Kato, M.

Kitaoka, Y.

Kojima, T.

Kozlovsky, W. J.

E. J. Lim, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. J. Kozlovsky, Electron. Lett. 25, 731 (1989).
[CrossRef]

Kubota, S.

Laurell, F.

J. Webjorn, F. Laurell, G. Arvidsson, IEEE Photon. Technol. Lett. 1, 316 (1989).
[CrossRef]

Levinstein, H. J.

J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
[CrossRef]

Levinstein, J. J.

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

Lim, E. J.

E. J. Lim, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. J. Kozlovsky, Electron. Lett. 25, 731 (1989).
[CrossRef]

Liu, L. Y.

Meyn, J.-P.

Mizuuchi, K.

K. Mizuuchi, K. Yamamoto, Appl. Phys. Lett. 66, 2943 (1995).
[CrossRef]

K. Mizuuchi, K. Yamamoto, Appl. Phys. Lett. 60, 1283 (1992).
[CrossRef]

Nakai, S.

Nassau, K.

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

Oguri, O.

Oka, M.

Pershan, P. S.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).

Sasaki, T.

Singh, S.

J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
[CrossRef]

Smith, R. G.

J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
[CrossRef]

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

Somekh, S.

S. Somekh, A. Yariv, Opt. Commun. 6, 301 (1972).
[CrossRef]

Taya, M.

Urairi, K.

van del Poel, C. J.

C. J. van del Poel, J. D. Bierlein, J. B. Brown, S. Colak, Appl. Phys. Lett. 57, 2074 (1990).
[CrossRef]

Van Uitert, L. G.

J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
[CrossRef]

Webjorn, J.

J. Webjorn, F. Laurell, G. Arvidsson, IEEE Photon. Technol. Lett. 1, 316 (1989).
[CrossRef]

Wiechmann, W.

Yamamoto, K.

Yariv, A.

S. Somekh, A. Yariv, Opt. Commun. 6, 301 (1972).
[CrossRef]

Yokotani, A.

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. Lett. (7)

C. J. van del Poel, J. D. Bierlein, J. B. Brown, S. Colak, Appl. Phys. Lett. 57, 2074 (1990).
[CrossRef]

K. Mizuuchi, K. Yamamoto, Appl. Phys. Lett. 60, 1283 (1992).
[CrossRef]

K. Mizuuchi, K. Yamamoto, Appl. Phys. Lett. 66, 2943 (1995).
[CrossRef]

V. Gopalan, M. C. Gupta, Appl. Phys. Lett. 68, 888 (1996).
[CrossRef]

A. Ashkin, G. D. Boyd, J. M. Dziedzic, R. G. Smith, A. A. Ballman, J. J. Levinstein, K. Nassau, Appl. Phys. Lett. 9, 72 (1966).
[CrossRef]

J. E. Geusic, H. J. Levinstein, S. Singh, R. G. Smith, L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 12, 306 (1968).
[CrossRef]

S. R. Chinn, Appl. Phys. Lett. 29, 176 (1976).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

E. J. Lim, M. M. Fejer, R. L. Byer, W. J. Kozlovsky, Electron. Lett. 25, 731 (1989).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

J. Webjorn, F. Laurell, G. Arvidsson, IEEE Photon. Technol. Lett. 1, 316 (1989).
[CrossRef]

Opt. Commun. (1)

S. Somekh, A. Yariv, Opt. Commun. 6, 301 (1972).
[CrossRef]

Opt. Lett. (6)

Phys. Rev. (1)

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).

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 (3)

Fig. 1
Fig. 1

Dependence of SHG characteristics on the depth from the +c face. The solid curve is for a 0.3-mm-thick substrate, and the dotted curve is for a 0.5-mm-thick substrate.

Fig. 2
Fig. 2

Dependence of the internal loss of the QPM SHG device on the annealing temperature.

Fig. 3
Fig. 3

Green-light power generated by the intracavity SHG by use of the bulk-type QPM SHG device in LiTaO3 as a function of the pump power. The curve shows the quadratic relation.

Metrics