Abstract

A femtosecond-laser-written monolithic waveguide laser (WGL) oscillator based on a distributed-feedback architecture and fabricated in ytterbium-doped phosphate glass is reported. The device lased at 1033nm with an output power of 102mW and a bandwidth of less than 2pm when bidirectionally pumped at 976nm. The WGL device was stable and operated for 50h without degradation. This demonstration of a high-performance WGL opens the possibility for creating a variety of narrow-linewidth laser designs in bulk glasses.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. N. V. Nikonorov and G. T. Petrovskii, Glass Phys. Chem. 25, 16 (1999).
  2. L. Eldada, Rev. Sci. Instrum. 75, 575 (2004).
    [CrossRef]
  3. K. M. Davis, K. Miura, N. Sugimoto, and K. Hirao, Opt. Lett. 21, 1729 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. A. G. Okhrimchuk, A. V. Shestakov, I. Khrushchev, and J. Mitchell, Opt. Lett. 30, 2248 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. J. Burghoff, H. Hartung, S. Nolte, and A. Tunnermann, Appl. Phys. A 86, 165 (2007).
    [CrossRef]
  6. R. R. Gattass and E. Mazur, Nat. Photonics 2, 219 (2008).
    [CrossRef]
  7. K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
    [CrossRef]
  8. G. Della Valle, S. Taccheo, R. Osellame, A. Festa, G. Cerullo, and P. Laporta, Opt. Express 15, 3190 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
    [CrossRef]
  10. G. D. Marshall, P. Dekker, M. Ams, J. A. Piper, and M. J. Withford, Opt. Lett. 33, 956 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. M. Ams, G. D. Marshall, and M. J. Withford, Opt. Express 14, 13158 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. H. B. Zhang, S. M. Eaton, and P. R. Herman, Opt. Lett. 32, 2559 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. A. D. Yablon and R. T. Bise, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 118 (2005).
    [CrossRef]
  14. K. Yelen, L. M. B. Hickey, and M. N. Zervas, IEEE J. Quantum Electron. 40, 711 (2004).
    [CrossRef]
  15. V. J. Mazurczyk and J. L. Zyskind, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 616 (1994).
    [CrossRef]
  16. P. Dekker and J. M. Dawes, J. Opt. Soc. Am. B 15, 247 (1998).
    [CrossRef]

2008 (3)

R. R. Gattass and E. Mazur, Nat. Photonics 2, 219 (2008).
[CrossRef]

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

G. D. Marshall, P. Dekker, M. Ams, J. A. Piper, and M. J. Withford, Opt. Lett. 33, 956 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

2007 (3)

2006 (1)

2005 (2)

2004 (3)

L. Eldada, Rev. Sci. Instrum. 75, 575 (2004).
[CrossRef]

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

K. Yelen, L. M. B. Hickey, and M. N. Zervas, IEEE J. Quantum Electron. 40, 711 (2004).
[CrossRef]

1999 (1)

N. V. Nikonorov and G. T. Petrovskii, Glass Phys. Chem. 25, 16 (1999).

1998 (1)

1996 (1)

1994 (1)

V. J. Mazurczyk and J. L. Zyskind, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 616 (1994).
[CrossRef]

Ams, M.

Bise, R. T.

A. D. Yablon and R. T. Bise, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 118 (2005).
[CrossRef]

Bookey, H. T.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

Burghoff, J.

J. Burghoff, H. Hartung, S. Nolte, and A. Tunnermann, Appl. Phys. A 86, 165 (2007).
[CrossRef]

Cerullo, G.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

G. Della Valle, S. Taccheo, R. Osellame, A. Festa, G. Cerullo, and P. Laporta, Opt. Express 15, 3190 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Chiodo, N.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

Davis, K. M.

Dawes, J. M.

Dekker, P.

Della Valle, G.

Eaton, S. M.

Eldada, L.

L. Eldada, Rev. Sci. Instrum. 75, 575 (2004).
[CrossRef]

Festa, A.

Gattass, R. R.

R. R. Gattass and E. Mazur, Nat. Photonics 2, 219 (2008).
[CrossRef]

Hartung, H.

J. Burghoff, H. Hartung, S. Nolte, and A. Tunnermann, Appl. Phys. A 86, 165 (2007).
[CrossRef]

Herman, P. R.

Hickey, L. M. B.

K. Yelen, L. M. B. Hickey, and M. N. Zervas, IEEE J. Quantum Electron. 40, 711 (2004).
[CrossRef]

Hirano, M.

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

Hirao, K.

Hosono, H.

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

Jha, A.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

Kamiya, T.

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

Kar, A. K.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

Kawamura, K.

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

Khrushchev, I.

Kurobori, T.

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

Laporta, P.

Marshall, G. D.

Mazur, E.

R. R. Gattass and E. Mazur, Nat. Photonics 2, 219 (2008).
[CrossRef]

Mazurczyk, V. J.

V. J. Mazurczyk and J. L. Zyskind, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 616 (1994).
[CrossRef]

Mitchell, J.

Miura, K.

Nikonorov, N. V.

N. V. Nikonorov and G. T. Petrovskii, Glass Phys. Chem. 25, 16 (1999).

Nolte, S.

J. Burghoff, H. Hartung, S. Nolte, and A. Tunnermann, Appl. Phys. A 86, 165 (2007).
[CrossRef]

Okhrimchuk, A. G.

Osellame, R.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

G. Della Valle, S. Taccheo, R. Osellame, A. Festa, G. Cerullo, and P. Laporta, Opt. Express 15, 3190 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Petrovskii, G. T.

N. V. Nikonorov and G. T. Petrovskii, Glass Phys. Chem. 25, 16 (1999).

Piper, J. A.

Psaila, N. D.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

Shen, S.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

Shestakov, A. V.

Sugimoto, N.

Taccheo, S.

Takamizu, D.

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

Thomson, R. R.

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

Tunnermann, A.

J. Burghoff, H. Hartung, S. Nolte, and A. Tunnermann, Appl. Phys. A 86, 165 (2007).
[CrossRef]

Withford, M. J.

Yablon, A. D.

A. D. Yablon and R. T. Bise, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 118 (2005).
[CrossRef]

Yelen, K.

K. Yelen, L. M. B. Hickey, and M. N. Zervas, IEEE J. Quantum Electron. 40, 711 (2004).
[CrossRef]

Zervas, M. N.

K. Yelen, L. M. B. Hickey, and M. N. Zervas, IEEE J. Quantum Electron. 40, 711 (2004).
[CrossRef]

Zhang, H. B.

Zyskind, J. L.

V. J. Mazurczyk and J. L. Zyskind, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 616 (1994).
[CrossRef]

Appl. Phys. A (1)

J. Burghoff, H. Hartung, S. Nolte, and A. Tunnermann, Appl. Phys. A 86, 165 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

K. Kawamura, M. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 84, 311 (2004).
[CrossRef]

Glass Phys. Chem. (1)

N. V. Nikonorov and G. T. Petrovskii, Glass Phys. Chem. 25, 16 (1999).

IEEE J. Quantum Electron. (1)

K. Yelen, L. M. B. Hickey, and M. N. Zervas, IEEE J. Quantum Electron. 40, 711 (2004).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (3)

V. J. Mazurczyk and J. L. Zyskind, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 616 (1994).
[CrossRef]

A. D. Yablon and R. T. Bise, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 118 (2005).
[CrossRef]

N. D. Psaila, R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. Chiodo, S. Shen, R. Osellame, G. Cerullo, A. Jha, and A. K. Kar, IEEE Photon. Technol. Lett. 20, 126 (2008).
[CrossRef]

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

Nat. Photonics (1)

R. R. Gattass and E. Mazur, Nat. Photonics 2, 219 (2008).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (4)

Rev. Sci. Instrum. (1)

L. Eldada, Rev. Sci. Instrum. 75, 575 (2004).
[CrossRef]

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

Schematic of the bidirectional WGL pumping and diagnostic setup.

Fig. 2
Fig. 2

Laser output power, at room temperature, as a function of pump power for single- and dual-end pump geometries using a 9.5 mm long WGL. Inset shows the effect of bulk glass temperature on laser output power.

Fig. 3
Fig. 3

Output spectrum of the WGL at 102 mW output power. The ordinate axis scale is referenced to the peak. Inset shows the RF noise spectrum of the WGL when pumped with linearly polarized light.

Metrics