Abstract

Continuously tunable and coherent radiation in the wide range 56.8–1618 μm (0.18–5.27 THz) has been achieved as a novel and promising terahertz source based on collinear phase-matched difference frequency generation in a GaSe crystal. This source has the advantages of high coherence, simplicity for tuning, simple alignment, and stable output. The peak output power for the terahertz radiation reaches 69.4 W at a wavelength of 196 μm (1.53 THz), which corresponds to a photon conversion efficiency of 3.3%. A simple optimization of the design can yield a compact terahertz source.

© 2002 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. B. B. Hu and M. C. Nuss, Opt. Lett. 20, 1716 (1995).
  2. Q. Chen, Z. Jiang, G. X. Xu, and X.-C. Zhang, Opt. Lett. 25, 1122 (2000).
  3. J. L. Johnson, T. D. Dorney, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 78, 835 (2001).
  4. M. Schall and P. U. Jepsen, Opt. Lett. 25, 13 (2000).
  5. C. Rønne, P. Åstrand, and S. R. Keiding, Phys. Rev. Lett. 82, 2888 (1999).
  6. T. I. Jeon, D. Grischkowsky, A. K. Mukherjee, and R. Menon, Appl. Phys. Lett. 77, 2452 (2000).
  7. Y. S. Lee, R. Meade, T. B. Norris, and A. Galvanauskas, Appl. Phys. Lett. 78, 3583 (2001).
  8. P. G. O’Shea and H. P. Freund, Science 292, 1853 (2001).
  9. M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
  10. E. R. Brown, F. W. Smish, and K. A. McIntosh, J. Appl. Phys. 73, 1480 (1993).
  11. S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).
  12. F. Zernike, Jr., and P. R. Berman, Phys. Rev. Lett. 15, 999 (1965).
  13. K. Kawase, T. Hatanaka, H. Takahashi, K. Nakamura, T. Taniuchi, and H. Ito, Opt. Lett. 25, 1714 (2000).
  14. K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).
  15. L. Friedman, G. Sun, and R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 78, 401 (2001).
  16. R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).
  17. I. Vurgaftman and J. R. Meyer, Appl. Phys. Lett. 75, 899 (1999).
  18. V. G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan, and D. N. Nikogosyan, Handbook of Nonlinear Crystals (Springer-Verlag, Berlin, 1999), pp. 119–125, 166–169.
  19. Y. J. Ding and I. B. Zotova, Opt. Quantum Electron. 32, 531 (2000).
  20. Y. J. Ding and J. B. Khurgin, Opt. Commun. 148, 105 (1998).
  21. E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids (Academic, New York, 1998), Vol. III.
  22. A. Yariv, Quantum Electronics (Wiley, New York, 1988), p. 401.
  23. K. L. Vodopyanov and L. A. Kulevskii, Opt. Commun. 118, 375 (1995).

2002

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

2001

J. L. Johnson, T. D. Dorney, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 78, 835 (2001).

K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).

L. Friedman, G. Sun, and R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 78, 401 (2001).

Y. S. Lee, R. Meade, T. B. Norris, and A. Galvanauskas, Appl. Phys. Lett. 78, 3583 (2001).

P. G. O’Shea and H. P. Freund, Science 292, 1853 (2001).

2000

T. I. Jeon, D. Grischkowsky, A. K. Mukherjee, and R. Menon, Appl. Phys. Lett. 77, 2452 (2000).

Y. J. Ding and I. B. Zotova, Opt. Quantum Electron. 32, 531 (2000).

M. Schall and P. U. Jepsen, Opt. Lett. 25, 13 (2000).

Q. Chen, Z. Jiang, G. X. Xu, and X.-C. Zhang, Opt. Lett. 25, 1122 (2000).

K. Kawase, T. Hatanaka, H. Takahashi, K. Nakamura, T. Taniuchi, and H. Ito, Opt. Lett. 25, 1714 (2000).

1999

I. Vurgaftman and J. R. Meyer, Appl. Phys. Lett. 75, 899 (1999).

C. Rønne, P. Åstrand, and S. R. Keiding, Phys. Rev. Lett. 82, 2888 (1999).

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

1998

Y. J. Ding and J. B. Khurgin, Opt. Commun. 148, 105 (1998).

1995

K. L. Vodopyanov and L. A. Kulevskii, Opt. Commun. 118, 375 (1995).

B. B. Hu and M. C. Nuss, Opt. Lett. 20, 1716 (1995).

1993

E. R. Brown, F. W. Smish, and K. A. McIntosh, J. Appl. Phys. 73, 1480 (1993).

1965

F. Zernike, Jr., and P. R. Berman, Phys. Rev. Lett. 15, 999 (1965).

Åstrand, P.

C. Rønne, P. Åstrand, and S. R. Keiding, Phys. Rev. Lett. 82, 2888 (1999).

Beere, H. E.

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

Beltram, F.

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

Berman, P. R.

F. Zernike, Jr., and P. R. Berman, Phys. Rev. Lett. 15, 999 (1965).

Blake, G. A.

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

Bolivar, P. H.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

Bosserhoff, A.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

Brown, E. R.

E. R. Brown, F. W. Smish, and K. A. McIntosh, J. Appl. Phys. 73, 1480 (1993).

Brucherseifer, M.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

Büttner, R.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

Chen, Q.

Davies, A. G.

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

Ding, Y. J.

Y. J. Ding and I. B. Zotova, Opt. Quantum Electron. 32, 531 (2000).

Y. J. Ding and J. B. Khurgin, Opt. Commun. 148, 105 (1998).

Dmitriev, V. G.

V. G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan, and D. N. Nikogosyan, Handbook of Nonlinear Crystals (Springer-Verlag, Berlin, 1999), pp. 119–125, 166–169.

Dorney, T. D.

J. L. Johnson, T. D. Dorney, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 78, 835 (2001).

Freund, H. P.

P. G. O’Shea and H. P. Freund, Science 292, 1853 (2001).

Friedman, L.

L. Friedman, G. Sun, and R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 78, 401 (2001).

Galvanauskas, A.

Y. S. Lee, R. Meade, T. B. Norris, and A. Galvanauskas, Appl. Phys. Lett. 78, 3583 (2001).

Gossard, A. C.

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

Grischkowsky, D.

T. I. Jeon, D. Grischkowsky, A. K. Mukherjee, and R. Menon, Appl. Phys. Lett. 77, 2452 (2000).

Gurzadyan, G. G.

V. G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan, and D. N. Nikogosyan, Handbook of Nonlinear Crystals (Springer-Verlag, Berlin, 1999), pp. 119–125, 166–169.

Hatanaka, T.

Hu, B. B.

Imai, K.

K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).

Ito, H.

K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).

K. Kawase, T. Hatanaka, H. Takahashi, K. Nakamura, T. Taniuchi, and H. Ito, Opt. Lett. 25, 1714 (2000).

Jackson, A. W.

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

Jeon, T. I.

T. I. Jeon, D. Grischkowsky, A. K. Mukherjee, and R. Menon, Appl. Phys. Lett. 77, 2452 (2000).

Jepsen, P. U.

Jiang, Z.

Johnson, J. L.

J. L. Johnson, T. D. Dorney, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 78, 835 (2001).

Kadow, C.

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

Kawase, K.

K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).

K. Kawase, T. Hatanaka, H. Takahashi, K. Nakamura, T. Taniuchi, and H. Ito, Opt. Lett. 25, 1714 (2000).

Keiding, S. R.

C. Rønne, P. Åstrand, and S. R. Keiding, Phys. Rev. Lett. 82, 2888 (1999).

Khurgin, J. B.

Y. J. Ding and J. B. Khurgin, Opt. Commun. 148, 105 (1998).

Kohler, R.

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

Kulevskii, L. A.

K. L. Vodopyanov and L. A. Kulevskii, Opt. Commun. 118, 375 (1995).

Kurz, H.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

Lee, Y. S.

Y. S. Lee, R. Meade, T. B. Norris, and A. Galvanauskas, Appl. Phys. Lett. 78, 3583 (2001).

Linfield, E. H.

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

Matsuura, S.

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

McIntosh, K. A.

E. R. Brown, F. W. Smish, and K. A. McIntosh, J. Appl. Phys. 73, 1480 (1993).

Meade, R.

Y. S. Lee, R. Meade, T. B. Norris, and A. Galvanauskas, Appl. Phys. Lett. 78, 3583 (2001).

Menon, R.

T. I. Jeon, D. Grischkowsky, A. K. Mukherjee, and R. Menon, Appl. Phys. Lett. 77, 2452 (2000).

Meyer, J. R.

I. Vurgaftman and J. R. Meyer, Appl. Phys. Lett. 75, 899 (1999).

Minamide, H.

K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).

Mittleman, D. M.

J. L. Johnson, T. D. Dorney, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 78, 835 (2001).

Mukherjee, A. K.

T. I. Jeon, D. Grischkowsky, A. K. Mukherjee, and R. Menon, Appl. Phys. Lett. 77, 2452 (2000).

Nagel, M.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

Nakamura, K.

Nikogosyan, D. N.

V. G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan, and D. N. Nikogosyan, Handbook of Nonlinear Crystals (Springer-Verlag, Berlin, 1999), pp. 119–125, 166–169.

Norris, T. B.

Y. S. Lee, R. Meade, T. B. Norris, and A. Galvanauskas, Appl. Phys. Lett. 78, 3583 (2001).

Nuss, M. C.

O'Shea, P. G.

P. G. O’Shea and H. P. Freund, Science 292, 1853 (2001).

Palik, E. D.

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids (Academic, New York, 1998), Vol. III.

Pearson, J. C.

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

Ritchie, D. A.

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

Rønne, C.

C. Rønne, P. Åstrand, and S. R. Keiding, Phys. Rev. Lett. 82, 2888 (1999).

Schall, M.

Shikata, J.-I.

K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).

Smish, F. W.

E. R. Brown, F. W. Smish, and K. A. McIntosh, J. Appl. Phys. 73, 1480 (1993).

Soref, R. A.

L. Friedman, G. Sun, and R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 78, 401 (2001).

Sun, G.

L. Friedman, G. Sun, and R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 78, 401 (2001).

Takahashi, H.

Taniuchi, T.

Tredicucci, A.

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

Vodopyanov, K. L.

K. L. Vodopyanov and L. A. Kulevskii, Opt. Commun. 118, 375 (1995).

Vurgaftman, I.

I. Vurgaftman and J. R. Meyer, Appl. Phys. Lett. 75, 899 (1999).

Wyss, R. A.

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

Xu, G. X.

Yariv, A.

A. Yariv, Quantum Electronics (Wiley, New York, 1988), p. 401.

Zernike, Jr., F.

F. Zernike, Jr., and P. R. Berman, Phys. Rev. Lett. 15, 999 (1965).

Zhang, X.-C.

Zotova, I. B.

Y. J. Ding and I. B. Zotova, Opt. Quantum Electron. 32, 531 (2000).

Appl. Phys. Lett.

T. I. Jeon, D. Grischkowsky, A. K. Mukherjee, and R. Menon, Appl. Phys. Lett. 77, 2452 (2000).

Y. S. Lee, R. Meade, T. B. Norris, and A. Galvanauskas, Appl. Phys. Lett. 78, 3583 (2001).

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Büttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).

K. Imai, K. Kawase, J.-I. Shikata, H. Minamide, and H. Ito, Appl. Phys. Lett. 78, 1026 (2001).

L. Friedman, G. Sun, and R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 78, 401 (2001).

R. Kohler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, and D. A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 80, 1867 (2002).

I. Vurgaftman and J. R. Meyer, Appl. Phys. Lett. 75, 899 (1999).

S. Matsuura, G. A. Blake, R. A. Wyss, J. C. Pearson, C. Kadow, A. W. Jackson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 74, 2872 (1999).

J. L. Johnson, T. D. Dorney, and D. M. Mittleman, Appl. Phys. Lett. 78, 835 (2001).

J. Appl. Phys.

E. R. Brown, F. W. Smish, and K. A. McIntosh, J. Appl. Phys. 73, 1480 (1993).

Opt. Commun.

Y. J. Ding and J. B. Khurgin, Opt. Commun. 148, 105 (1998).

K. L. Vodopyanov and L. A. Kulevskii, Opt. Commun. 118, 375 (1995).

Opt. Lett.

Opt. Quantum Electron.

Y. J. Ding and I. B. Zotova, Opt. Quantum Electron. 32, 531 (2000).

Phys. Rev. Lett.

C. Rønne, P. Åstrand, and S. R. Keiding, Phys. Rev. Lett. 82, 2888 (1999).

F. Zernike, Jr., and P. R. Berman, Phys. Rev. Lett. 15, 999 (1965).

Science

P. G. O’Shea and H. P. Freund, Science 292, 1853 (2001).

Other

V. G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan, and D. N. Nikogosyan, Handbook of Nonlinear Crystals (Springer-Verlag, Berlin, 1999), pp. 119–125, 166–169.

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids (Academic, New York, 1998), Vol. III.

A. Yariv, Quantum Electronics (Wiley, New York, 1988), p. 401.

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.


Metrics