Abstract

We have built a diode-pumped single-mode monolithic Nd:YAG ring-laser oscillator that can be tuned piezoelectrically over several tens of megahertz in a few microseconds. Frequency stability over 1 msec is better than 500 Hz. We have electronically phase locked two lasers for periods of minutes with phase noise of 29 mrad rms.

© 1988 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. J. Kane, A. C. Nilsson, R. L. Byer, Opt. Lett. 12, 175 (1987).
    [Crossref] [PubMed]
  2. W. J. Kozlovsky, C. D. Nabors, R. L. Byer, Opt. Lett. 12, 1014 (1987).
    [Crossref] [PubMed]
  3. A. Owyoung, P. Esherick, Opt. Lett. 12, 999 (1987).
    [Crossref] [PubMed]
  4. W. R. Trutna, D. K. Donald, M. Nazarathy, Opt. Lett. 12, 248 (1987).
    [Crossref] [PubMed]
  5. Modern Piezoelectric Ceramics, Vernitron Piezoelectric Division, 232 Forbes Rd., Bedford, Ohio 44146.
  6. J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
    [Crossref]
  7. L. H. Enloe, J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, 165 (1965).
    [Crossref]
  8. W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
    [Crossref]
  9. R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
    [Crossref]

1987 (4)

1983 (1)

R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
[Crossref]

1982 (1)

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[Crossref]

1971 (1)

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

1965 (1)

L. H. Enloe, J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, 165 (1965).
[Crossref]

Barnes, J. A.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Bonek, E.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[Crossref]

Byer, R. L.

Chi, A. R.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Cutler, L. S.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Donald, D. K.

Enloe, L. H.

L. H. Enloe, J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, 165 (1965).
[Crossref]

Esherick, P.

Healey, D. J.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Kane, T. J.

Kozlovsky, W. J.

Leeb, W. R.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[Crossref]

Leeson, D. B.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

McGunigal, T. E.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Mullen, J. A.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Nabors, C. D.

Nazarathy, M.

Nilsson, A. C.

Owyoung, A.

Philipp, H. K.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[Crossref]

Rodda, J. L.

L. H. Enloe, J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, 165 (1965).
[Crossref]

Scholtz, A. L.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[Crossref]

Smith, W. L.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Steele, R. C.

R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
[Crossref]

Sydnor, R. L.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Trutna, W. R.

Vessot, R. F. C.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Winkler, G. M. R.

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (1)

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[Crossref]

Electron. Lett. (1)

R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
[Crossref]

IEEE Trans. Instrum. Meas. (1)

J. A. Barnes, A. R. Chi, L. S. Cutler, D. J. Healey, D. B. Leeson, T. E. McGunigal, J. A. Mullen, W. L. Smith, R. L. Sydnor, R. F. C. Vessot, G. M. R. Winkler, IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-20, 105 (1971).
[Crossref]

Opt. Lett. (4)

Proc. IEEE (1)

L. H. Enloe, J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, 165 (1965).
[Crossref]

Other (1)

Modern Piezoelectric Ceramics, Vernitron Piezoelectric Division, 232 Forbes Rd., Bedford, Ohio 44146.

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

Monolithic nearly planar Nd:YAG ring resonator with a round-trip path length of 11 mm and a thickness of 2 mm. Output coupling and pumping are through point A; total internal reflection takes place at points B, C, and D. The piezoelectric plate was bonded to the upper nonoptical face.

Fig. 2
Fig. 2

Frequency as a function of time, showing the response of the piezoelectrically tuned laser to 15-V step functions with rise times of 1 μsec [curve (a)], 5 μsec [curve (b)], and 15 μsec [curve (c)]. In each case the voltage applied to the PZT began to change at t = 0.

Fig. 3
Fig. 3

Stability of the frequency difference between two lasers oscillating at 1.32 μm (228 THz) characterized by the square root of the Allan variance. The root Allan variance at a delay time Δt is the square root of the expected value of the square of the frequency difference between two adjacent time intervals of duration Δt. Frequency is measured by counting zero crossings during each interval.

Fig. 4
Fig. 4

Two lasers phase locked by feeding a filtered signal from a photodiode directly to the PZT element that tuned one of the lasers. The peak-to-peak photocurrent due to the two lasers was 5.5 mA.

Equations (1)

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

A V ( Δ t ) = 1 N i = 1 N { F ( i Δ t ) - F [ ( i - 1 ) Δ t ] } 2 ,

Metrics