Abstract

Tunable, mid-infrared radiation was obtained by frequency doubling of a continuous-wave CO2 laser in orientation-patterned GaAs crystal. Active cooling of the crystal minimized pump-induced thermal effects, allowing generation of output powers exceeding 300 mW across the wavelength range of 4.63–4.78 μm.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. K. N. Patel, Phys. Rev. Lett. 15, 1027 (1965).
    [CrossRef]
  2. V. O. Petukhov, V. A. Gorobets, S. Y. Tochitsky, and K. V. Kozlov, Proc. SPIE 4351, 171 (2001).
    [CrossRef]
  3. L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
    [CrossRef]
  4. D. Panasenko, D. J. Bamford, D. B. Fenner, and J. M. Hensley, in CLEO:2011—Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), paper CMR6.
  5. L. P. Gonzalez, D. Upchurch, P. G. Schunemann, L. Mohnkern, and S. Guha, in CLEO:2011–Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD)(Optical Society of America, 2011), paper JThB74.
  6. O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
    [CrossRef]
  7. S. Vasilyev, S. Schiller, A. Nevsky, A. Grisard, D. Faye, E. Lallier, Z. Zhang, A. J. Boyland, J. K. Sahu, M. Ibsen, and W. A. Clarkson, Opt. Lett. 33, 1413 (2008).
    [CrossRef]
  8. G. D. Boyd and D. A. Kleinman, J. Appl. Phys. 39, 3597 (1968).
    [CrossRef]
  9. C. B. Ebert, L. A. Eyres, M. M. Fejer, and J. S. Harris, J. Cryst. Growth 201/202, 187 (2000).
    [CrossRef]
  10. D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
    [CrossRef]
  11. T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
    [CrossRef]
  12. P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, M. M. Fejer, X. Xu, J. S. Harris, D. F. Bliss, and D. Weybourne, Opt. Lett. 32, 2735(2007).
    [CrossRef]
  13. C. P. Christensen, R. Joiner, S. T. K. Nieh, and W. H. Steier, J. Appl. Phys. 45, 4957 (1974).
    [CrossRef]

2008 (1)

2007 (1)

2006 (1)

D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
[CrossRef]

2003 (1)

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

2001 (2)

V. O. Petukhov, V. A. Gorobets, S. Y. Tochitsky, and K. V. Kozlov, Proc. SPIE 4351, 171 (2001).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

2000 (1)

C. B. Ebert, L. A. Eyres, M. M. Fejer, and J. S. Harris, J. Cryst. Growth 201/202, 187 (2000).
[CrossRef]

1974 (1)

C. P. Christensen, R. Joiner, S. T. K. Nieh, and W. H. Steier, J. Appl. Phys. 45, 4957 (1974).
[CrossRef]

1968 (1)

G. D. Boyd and D. A. Kleinman, J. Appl. Phys. 39, 3597 (1968).
[CrossRef]

1965 (1)

C. K. N. Patel, Phys. Rev. Lett. 15, 1027 (1965).
[CrossRef]

Bailey, J. S.

D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
[CrossRef]

Bamford, D. J.

D. Panasenko, D. J. Bamford, D. B. Fenner, and J. M. Hensley, in CLEO:2011—Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), paper CMR6.

Becouarn, L.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Bisson, S. E.

Bliss, D. F.

P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, M. M. Fejer, X. Xu, J. S. Harris, D. F. Bliss, and D. Weybourne, Opt. Lett. 32, 2735(2007).
[CrossRef]

D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
[CrossRef]

Boyd, G. D.

G. D. Boyd and D. A. Kleinman, J. Appl. Phys. 39, 3597 (1968).
[CrossRef]

Boyland, A. J.

Christensen, C. P.

C. P. Christensen, R. Joiner, S. T. K. Nieh, and W. H. Steier, J. Appl. Phys. 45, 4957 (1974).
[CrossRef]

Clarkson, W. A.

Ebert, C. B.

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

C. B. Ebert, L. A. Eyres, M. M. Fejer, and J. S. Harris, J. Cryst. Growth 201/202, 187 (2000).
[CrossRef]

Eyres, L. A.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

C. B. Ebert, L. A. Eyres, M. M. Fejer, and J. S. Harris, J. Cryst. Growth 201/202, 187 (2000).
[CrossRef]

Faye, D.

Fejer, M. M.

P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, M. M. Fejer, X. Xu, J. S. Harris, D. F. Bliss, and D. Weybourne, Opt. Lett. 32, 2735(2007).
[CrossRef]

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

C. B. Ebert, L. A. Eyres, M. M. Fejer, and J. S. Harris, J. Cryst. Growth 201/202, 187 (2000).
[CrossRef]

Fenner, D. B.

D. Panasenko, D. J. Bamford, D. B. Fenner, and J. M. Hensley, in CLEO:2011—Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), paper CMR6.

Gerard, B.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Gonzalez, L. P.

L. P. Gonzalez, D. Upchurch, P. G. Schunemann, L. Mohnkern, and S. Guha, in CLEO:2011–Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD)(Optical Society of America, 2011), paper JThB74.

Gorobets, V. A.

V. O. Petukhov, V. A. Gorobets, S. Y. Tochitsky, and K. V. Kozlov, Proc. SPIE 4351, 171 (2001).
[CrossRef]

Grisard, A.

Guha, S.

L. P. Gonzalez, D. Upchurch, P. G. Schunemann, L. Mohnkern, and S. Guha, in CLEO:2011–Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD)(Optical Society of America, 2011), paper JThB74.

Harris, J. S.

P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, M. M. Fejer, X. Xu, J. S. Harris, D. F. Bliss, and D. Weybourne, Opt. Lett. 32, 2735(2007).
[CrossRef]

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

C. B. Ebert, L. A. Eyres, M. M. Fejer, and J. S. Harris, J. Cryst. Growth 201/202, 187 (2000).
[CrossRef]

Hensley, J. M.

D. Panasenko, D. J. Bamford, D. B. Fenner, and J. M. Hensley, in CLEO:2011—Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), paper CMR6.

Ibsen, M.

Joiner, R.

C. P. Christensen, R. Joiner, S. T. K. Nieh, and W. H. Steier, J. Appl. Phys. 45, 4957 (1974).
[CrossRef]

Kleinman, D. A.

G. D. Boyd and D. A. Kleinman, J. Appl. Phys. 39, 3597 (1968).
[CrossRef]

Kozlov, K. V.

V. O. Petukhov, V. A. Gorobets, S. Y. Tochitsky, and K. V. Kozlov, Proc. SPIE 4351, 171 (2001).
[CrossRef]

Kulp, T. J.

Kuo, P. S.

P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, M. M. Fejer, X. Xu, J. S. Harris, D. F. Bliss, and D. Weybourne, Opt. Lett. 32, 2735(2007).
[CrossRef]

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

Lallier, E.

S. Vasilyev, S. Schiller, A. Nevsky, A. Grisard, D. Faye, E. Lallier, Z. Zhang, A. J. Boyland, J. K. Sahu, M. Ibsen, and W. A. Clarkson, Opt. Lett. 33, 1413 (2008).
[CrossRef]

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Levi, O.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

Lynch, C.

D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
[CrossRef]

Mohnkern, L.

L. P. Gonzalez, D. Upchurch, P. G. Schunemann, L. Mohnkern, and S. Guha, in CLEO:2011–Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD)(Optical Society of America, 2011), paper JThB74.

Nevsky, A.

Nieh, S. T. K.

C. P. Christensen, R. Joiner, S. T. K. Nieh, and W. H. Steier, J. Appl. Phys. 45, 4957 (1974).
[CrossRef]

O’Hearn, K.

D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
[CrossRef]

Panasenko, D.

D. Panasenko, D. J. Bamford, D. B. Fenner, and J. M. Hensley, in CLEO:2011—Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), paper CMR6.

Parameswaran, K. R.

Patel, C. K. N.

C. K. N. Patel, Phys. Rev. Lett. 15, 1027 (1965).
[CrossRef]

Petukhov, V. O.

V. O. Petukhov, V. A. Gorobets, S. Y. Tochitsky, and K. V. Kozlov, Proc. SPIE 4351, 171 (2001).
[CrossRef]

Pinguet, T. J.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Sahu, J. K.

Schiller, S.

Schunemann, P. G.

L. P. Gonzalez, D. Upchurch, P. G. Schunemann, L. Mohnkern, and S. Guha, in CLEO:2011–Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD)(Optical Society of America, 2011), paper JThB74.

Skauli, T.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

O. Levi, T. J. Pinguet, T. Skauli, L. A. Eyres, K. R. Parameswaran, J. S. Harris, M. M. Fejer, T. J. Kulp, S. E. Bisson, B. Gerard, E. Lallier, and L. Becouarn, Opt. Lett. 27, 2091 (2002).
[CrossRef]

Steier, W. H.

C. P. Christensen, R. Joiner, S. T. K. Nieh, and W. H. Steier, J. Appl. Phys. 45, 4957 (1974).
[CrossRef]

Tochitsky, S. Y.

V. O. Petukhov, V. A. Gorobets, S. Y. Tochitsky, and K. V. Kozlov, Proc. SPIE 4351, 171 (2001).
[CrossRef]

Tourreau, P. J.

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Upchurch, D.

L. P. Gonzalez, D. Upchurch, P. G. Schunemann, L. Mohnkern, and S. Guha, in CLEO:2011–Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD)(Optical Society of America, 2011), paper JThB74.

Vasilyev, S.

Vodopyanov, K. L.

P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, M. M. Fejer, X. Xu, J. S. Harris, D. F. Bliss, and D. Weybourne, Opt. Lett. 32, 2735(2007).
[CrossRef]

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

Weybourne, D.

Weyburne, D.

D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
[CrossRef]

Xu, X.

Zhang, Z.

Appl. Phys. Lett. (1)

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (3)

G. D. Boyd and D. A. Kleinman, J. Appl. Phys. 39, 3597 (1968).
[CrossRef]

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

C. P. Christensen, R. Joiner, S. T. K. Nieh, and W. H. Steier, J. Appl. Phys. 45, 4957 (1974).
[CrossRef]

J. Cryst. Growth (2)

C. B. Ebert, L. A. Eyres, M. M. Fejer, and J. S. Harris, J. Cryst. Growth 201/202, 187 (2000).
[CrossRef]

D. F. Bliss, C. Lynch, D. Weyburne, K. O’Hearn, and J. S. Bailey, J. Cryst. Growth 287, 673 (2006).
[CrossRef]

Opt. Lett. (3)

Phys. Rev. Lett. (1)

C. K. N. Patel, Phys. Rev. Lett. 15, 1027 (1965).
[CrossRef]

Proc. SPIE (1)

V. O. Petukhov, V. A. Gorobets, S. Y. Tochitsky, and K. V. Kozlov, Proc. SPIE 4351, 171 (2001).
[CrossRef]

Other (2)

D. Panasenko, D. J. Bamford, D. B. Fenner, and J. M. Hensley, in CLEO:2011—Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), paper CMR6.

L. P. Gonzalez, D. Upchurch, P. G. Schunemann, L. Mohnkern, and S. Guha, in CLEO:2011–Laser Applications to Photonic Applications, OSA Technical Digest (CD)(Optical Society of America, 2011), paper JThB74.

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.

Measured and theoretical SHG conversion efficiency at low value of pump power as a function of the angle between pump polarization direction and the crystal X axis.

Fig. 2.
Fig. 2.

Theoretical (black line) and measured (red markers) angular difference between the pump and second-harmonic polarization directions as a function of ψω. Lines between data markers are a guide to the eye.

Fig. 3.
Fig. 3.

SHG power at 4.785 μm and OP-GaAs temperature rise as functions of incident pump power for active and passive cooling.

Fig. 4.
Fig. 4.

SHG power at 4.625 μm and OP-GaAs temperature rise as functions of incident pump power for active and passive cooling.

Equations (3)

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

deff=d14sinψωsin2ψω4+cos2ψω.
δ=|ψ0ψω|forψωbetween0and90°=|ψ0(πψω)|forψωbetween90°and180°,
ψ0cos1sinψω43sin2ψω.

Metrics