Abstract

We present what we believe to be the first experimental demonstration of low-loss guiding of UV radiation in hollow-core photonic crystal fiber. The “kagomé” latticed fiber was designed to guide 0.355μm wavelength radiation with 2  dB/m loss. Moreover, an excellent agreement between modeling and experimental results was obtained. From this comparison it was inferred that propagation loss only arises from the lack of confinement, thereby indicating that such fibers may be designed for even shorter wavelengths where material loss prohibits the use of fused silica as a core material. As an example, a fiber was designed to be operated at 0.25μm with 0.4 dB/m loss.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. Taniyasu, M. Kasu, and T. Makimoto, Nature 441, 325 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. Z. Gourgouliatos and D. Chang, “Fiber optic phototherapy device,” U.S. patent pending WO/2008/088813.
  4. D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. D. M. Owen, E. Auksorius, H. B. Manning, C. B. Talbot, P. A. A. de Beule, C. Dunsby, M. A. A. Neil, and P. M. W. French, Opt. Lett. 32, 3408 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. J. D. Shephard, W. N. MacPherson, R. R. J. Maier, J. D. C. Jones, D. P. Hand, M. Mohebbi, A. K. George, P. J. Roberts, and J. C. Knight, Opt. Express 13, 7139 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
    [CrossRef]
  8. C. G. Durfee III, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Opt. Lett. 22, 1565 (1997).
    [CrossRef]
  9. P. J. Roberts, F. Couny, H. Sabert, B. Mangan, D. Williams, L. Farr, M. Mason, A. Tomlinson, T. Birks, J. Knight, and P. St. J. Russell, Opt. Express 13, 236 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. F. Couny, F. Benabid, P. J. Roberts, P. S. Light, and M. G. Raymer, Science 318, 1118 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. A. Argyros and J. Pla, Opt. Express 15, 7713 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. M. A. Duguay, Y. Kokubun, T. L. Koch, and L. Pfeiffer, Appl. Phys. Lett. 49, 13 (1986).
    [CrossRef]
  13. B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

2009 (1)

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

2007 (3)

2006 (1)

Y. Taniyasu, M. Kasu, and T. Makimoto, Nature 441, 325 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

2005 (3)

J. D. Shephard, W. N. MacPherson, R. R. J. Maier, J. D. C. Jones, D. P. Hand, M. Mohebbi, A. K. George, P. J. Roberts, and J. C. Knight, Opt. Express 13, 7139 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

P. J. Roberts, F. Couny, H. Sabert, B. Mangan, D. Williams, L. Farr, M. Mason, A. Tomlinson, T. Birks, J. Knight, and P. St. J. Russell, Opt. Express 13, 236 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

1997 (1)

1996 (1)

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

1993 (1)

E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

1986 (1)

M. A. Duguay, Y. Kokubun, T. L. Koch, and L. Pfeiffer, Appl. Phys. Lett. 49, 13 (1986).
[CrossRef]

Akimov, D. A.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Anderson, T. F.

E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Argyros, A.

Auksorius, E.

Backus, S.

Beaudou, B.

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

Benabid, F.

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

F. Couny, F. Benabid, P. J. Roberts, P. S. Light, and M. G. Raymer, Science 318, 1118 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Birks, T.

Chang, D.

Z. Gourgouliatos and D. Chang, “Fiber optic phototherapy device,” U.S. patent pending WO/2008/088813.

Cooper, K. D.

E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Couny, F.

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

F. Couny, F. Benabid, P. J. Roberts, P. S. Light, and M. G. Raymer, Science 318, 1118 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

P. J. Roberts, F. Couny, H. Sabert, B. Mangan, D. Williams, L. Farr, M. Mason, A. Tomlinson, T. Birks, J. Knight, and P. St. J. Russell, Opt. Express 13, 236 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

de Beule, P. A. A.

De Silvestri, S.

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

Duguay, M. A.

M. A. Duguay, Y. Kokubun, T. L. Koch, and L. Pfeiffer, Appl. Phys. Lett. 49, 13 (1986).
[CrossRef]

Dunsby, C.

Durfee, C. G.

Farr, L.

Février, S.

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

French, P. M. W.

George, A. K.

Gérôme, F.

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

Gourgouliatos, Z.

Z. Gourgouliatos and D. Chang, “Fiber optic phototherapy device,” U.S. patent pending WO/2008/088813.

Graefe, S.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Hand, D. P.

Humbert, G.

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

Jones, J. D. C.

Kalugin, N. G.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Kapteyn, H. C.

Kasu, M.

Y. Taniyasu, M. Kasu, and T. Makimoto, Nature 441, 325 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Kiefer, W.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Knight, J.

Knight, J. C.

Koch, T. L.

M. A. Duguay, Y. Kokubun, T. L. Koch, and L. Pfeiffer, Appl. Phys. Lett. 49, 13 (1986).
[CrossRef]

Kokubun, Y.

M. A. Duguay, Y. Kokubun, T. L. Koch, and L. Pfeiffer, Appl. Phys. Lett. 49, 13 (1986).
[CrossRef]

Kolomenskii, A. A.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Light, P. S.

F. Couny, F. Benabid, P. J. Roberts, P. S. Light, and M. G. Raymer, Science 318, 1118 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

MacPherson, W. N.

Maier, R. R. J.

Makimoto, T.

Y. Taniyasu, M. Kasu, and T. Makimoto, Nature 441, 325 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Mangan, B.

Manning, H. B.

Mason, M.

Mohebbi, M.

Mostow, E. N.

E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Murawski, R.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Murnane, M. M.

Neckel, S. L.

E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Neil, M. A. A.

Nisoli, M.

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

Oberhelman, L.

E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Owen, D. M.

Paulus, G. G.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Pestov, D.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Pfeiffer, L.

M. A. Duguay, Y. Kokubun, T. L. Koch, and L. Pfeiffer, Appl. Phys. Lett. 49, 13 (1986).
[CrossRef]

Pla, J.

Raymer, M. G.

F. Couny, F. Benabid, P. J. Roberts, P. S. Light, and M. G. Raymer, Science 318, 1118 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Roberts, P. J.

Rostovtsev, Y. V.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Russell, P. St. J.

Sabert, H.

Sariyanni, Z. -E.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Sautenkov, V. A.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Schuessler, H.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Scully, M. O.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Shephard, J. D.

Siebert, T.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Sokolov, A. V.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Svelto, O.

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

Talbot, C. B.

Taniyasu, Y.

Y. Taniyasu, M. Kasu, and T. Makimoto, Nature 441, 325 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Tomlinson, A.

Welch, G. R.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Williams, D.

Zhi, M.

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Phys. Lett. (2)

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

M. A. Duguay, Y. Kokubun, T. L. Koch, and L. Pfeiffer, Appl. Phys. Lett. 49, 13 (1986).
[CrossRef]

Arch. Dermatol. (1)

E. N. Mostow, S. L. Neckel, L. Oberhelman, T. F. Anderson, and K. D. Cooper, Arch. Dermatol. 129, 747 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Nature (1)

Y. Taniyasu, M. Kasu, and T. Makimoto, Nature 441, 325 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express (3)

Opt. Lett. (2)

Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1)

D. Pestov, M. Zhi, Z.-E. Sariyanni, N. G. Kalugin, A. A. Kolomenskii, R. Murawski, G. G. Paulus, V. A. Sautenkov, H. Schuessler, A. V. Sokolov, G. R. Welch, Y. V. Rostovtsev, T. Siebert, D. A. Akimov, S. Graefe, W. Kiefer, and M. O. Scully, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 14976 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Proc. SPIE (1)

B. Beaudou, F. Couny, S. Février, G. Humbert, F. Gérôme, and F. Benabid, Proc. SPIE 7357, 735713-1 (2009).

Science (1)

F. Couny, F. Benabid, P. J. Roberts, P. S. Light, and M. G. Raymer, Science 318, 1118 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Other (1)

Z. Gourgouliatos and D. Chang, “Fiber optic phototherapy device,” U.S. patent pending WO/2008/088813.

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

Cross section of the fiber. (a) Model (black: air, n = 1 ; white: silica, n = 1.45 ); (b) SEM images.

Fig. 2
Fig. 2

λ C , m versus t for m = 1 5 .

Fig. 3
Fig. 3

Loss spectra associated with t = 0.6 μ m . Inset, near-field intensity pattern observed at λ = 0.355 μ m . Upright arrows represent λ C , m for m = 2 5 .

Fig. 4
Fig. 4

Loss spectrum computed for a single-cell HC-PCF with t = 0.2 μ m . Inset, section of the modeled fiber.

Metrics