Abstract

We report the generation of 5.3W cw laser emission at 559nm by sum-frequency mixing of the fundamental and first-Stokes fields generated within an Nd:GdVO4 self-Raman laser. A high overall diode-to-visible conversion efficiency of 21% is demonstrated. We discuss the balance that must be maintained between the two nonlinear processes of Raman generation and sum-frequency mixing in order to obtain maximum emission at 559nm.

© 2010 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. T. Basiev and R. C. Powell, in Handbook of Laser Technology and Applications, C.E.Webb and J.D. C.Jones, eds. (Institute of Physics, 2003).
  2. H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
    [CrossRef]
  3. J. A. Piper and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 692 (2007).
    [CrossRef]
  4. A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
    [CrossRef]
  5. Y. F. Chen, Opt. Lett. 29, 2632 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. H. Zhu, Y. Duan, C. Zhang, C. Huang, Y. Wei, H. Shen, Y. Zheng, L. Huang, and Z. Chen, Opt. Express 17, 21544 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. A. J. Lee, H. M. Pask, P. Dekker, and J. A. Piper, Opt. Express 16, 21958 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. Y. T. Chang, H. L. Chang, K. W. Su, and Y. F. Chen, Opt. Express 17, 11892 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. H. M. Pask, R. P. Mildren, and J. A. Piper, Appl. Phys. B 93, 507 (2008).
    [CrossRef]
  10. V. Lupei, N. Pavel, Y. Sato, and T. Taira, Opt. Lett. 28, 2366 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. SNLO nonlinear optics code. Available from A. V. Smith, Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM 87185-1423.
  12. P. Dekker, H. M. Pask, D. J. Spence, and J. A. Piper, Opt. Express 15, 7038 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. J. T. Murray, W. L. Austin, and R. C. Powell, Opt. Mater. 11, 353 (1999).
    [CrossRef]
  14. D. J. Spence, P. Dekker, and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 756 (2007).
    [CrossRef]

2009 (2)

2008 (3)

A. J. Lee, H. M. Pask, P. Dekker, and J. A. Piper, Opt. Express 16, 21958 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
[CrossRef]

H. M. Pask, R. P. Mildren, and J. A. Piper, Appl. Phys. B 93, 507 (2008).
[CrossRef]

2007 (3)

J. A. Piper and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 692 (2007).
[CrossRef]

D. J. Spence, P. Dekker, and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 756 (2007).
[CrossRef]

P. Dekker, H. M. Pask, D. J. Spence, and J. A. Piper, Opt. Express 15, 7038 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

2004 (1)

2003 (1)

2001 (1)

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

1999 (1)

J. T. Murray, W. L. Austin, and R. C. Powell, Opt. Mater. 11, 353 (1999).
[CrossRef]

Austin, W. L.

J. T. Murray, W. L. Austin, and R. C. Powell, Opt. Mater. 11, 353 (1999).
[CrossRef]

Bagaev, S. N.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Barnes, J. C.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Basiev, T. T.

T. T. Basiev and R. C. Powell, in Handbook of Laser Technology and Applications, C.E.Webb and J.D. C.Jones, eds. (Institute of Physics, 2003).

Chang, H. L.

Chang, Y. T.

Chen, Y. F.

Chen, Z.

Chyba, T. H.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Dekker, P.

H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
[CrossRef]

A. J. Lee, H. M. Pask, P. Dekker, and J. A. Piper, Opt. Express 16, 21958 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Spence, P. Dekker, and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 756 (2007).
[CrossRef]

P. Dekker, H. M. Pask, D. J. Spence, and J. A. Piper, Opt. Express 15, 7038 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Duan, Y.

Eichler, H. J.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Gad, G. M. A.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Huang, C.

Huang, L.

Kaminskii, A. A.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Kouta, H.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Kuwano, Y.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Lee, A. J.

Lu, J.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Lupei, V.

Mildren, R. P.

H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
[CrossRef]

H. M. Pask, R. P. Mildren, and J. A. Piper, Appl. Phys. B 93, 507 (2008).
[CrossRef]

Murai, T.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Murray, J. T.

J. T. Murray, W. L. Austin, and R. C. Powell, Opt. Mater. 11, 353 (1999).
[CrossRef]

Pask, H. M.

H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
[CrossRef]

H. M. Pask, R. P. Mildren, and J. A. Piper, Appl. Phys. B 93, 507 (2008).
[CrossRef]

A. J. Lee, H. M. Pask, P. Dekker, and J. A. Piper, Opt. Express 16, 21958 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Spence, P. Dekker, and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 756 (2007).
[CrossRef]

J. A. Piper and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 692 (2007).
[CrossRef]

P. Dekker, H. M. Pask, D. J. Spence, and J. A. Piper, Opt. Express 15, 7038 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Pavel, N.

Piper, J. A.

A. J. Lee, H. M. Pask, P. Dekker, and J. A. Piper, Opt. Express 16, 21958 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

H. M. Pask, R. P. Mildren, and J. A. Piper, Appl. Phys. B 93, 507 (2008).
[CrossRef]

H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
[CrossRef]

P. Dekker, H. M. Pask, D. J. Spence, and J. A. Piper, Opt. Express 15, 7038 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. A. Piper and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 692 (2007).
[CrossRef]

Powell, R. C.

J. T. Murray, W. L. Austin, and R. C. Powell, Opt. Mater. 11, 353 (1999).
[CrossRef]

T. T. Basiev and R. C. Powell, in Handbook of Laser Technology and Applications, C.E.Webb and J.D. C.Jones, eds. (Institute of Physics, 2003).

Sato, Y.

Shen, H.

Smith, A. V.

SNLO nonlinear optics code. Available from A. V. Smith, Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM 87185-1423.

Spence, D. J.

H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
[CrossRef]

P. Dekker, H. M. Pask, D. J. Spence, and J. A. Piper, Opt. Express 15, 7038 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Spence, P. Dekker, and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 756 (2007).
[CrossRef]

Su, K. W.

Taira, T.

Ueda, K.

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Wei, Y.

Zhang, C.

Zheng, Y.

Zhu, H.

Appl. Phys. B (1)

H. M. Pask, R. P. Mildren, and J. A. Piper, Appl. Phys. B 93, 507 (2008).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (2)

D. J. Spence, P. Dekker, and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 756 (2007).
[CrossRef]

J. A. Piper and H. M. Pask, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 692 (2007).
[CrossRef]

Opt. Commun. (1)

A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, and J. Lu, Opt. Commun. 194, 201 (2001).
[CrossRef]

Opt. Express (4)

Opt. Lett. (2)

Opt. Mater. (1)

J. T. Murray, W. L. Austin, and R. C. Powell, Opt. Mater. 11, 353 (1999).
[CrossRef]

Prog. Quantum Electron. (1)

H. M. Pask, P. Dekker, R. P. Mildren, D. J. Spence, and J. A. Piper, Prog. Quantum Electron. 32, 121 (2008).
[CrossRef]

Other (2)

T. T. Basiev and R. C. Powell, in Handbook of Laser Technology and Applications, C.E.Webb and J.D. C.Jones, eds. (Institute of Physics, 2003).

SNLO nonlinear optics code. Available from A. V. Smith, Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM 87185-1423.

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 (2)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental arrangement for the 559 nm laser.

Fig. 2
Fig. 2

Laser output at 559 nm as a function of diode power incident on the self-Raman crystal.

Equations (4)

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

d P S d t = 2 c P F P S g R l SR l A SR 4 ( 1 + λ F λ S ) c k l SF 2 P F P S l A SF P S τ S ,
P SF out = 8 k l SF 2 P S P F T SF A SF ,
k = 2 π 2 d eff 2 ϵ 0 c n 3 λ SF 2 ,
d P S d t = P F P S ( α β ) P S τ S ,

Metrics