Abstract

We prepared nonresonant-type homogeneous glasses containing Bi2O3 by the melting method. The third-order optical nonlinear susceptibility χ(3) was found by third-order harmonic generation measurement to be 9.3 × 10−12 esu. We attribute the nonlinearity of these glasses to the large molar refraction of glasses containing Bi2O3. These glasses also exhibited an ultrafast response time below 200 fs by a degenerate four-wave mixing method using a femtosecond laser, indicating that the nonlinearity of these glasses originated mainly from pure electronic polarization.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
    [CrossRef]
  2. E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
    [CrossRef]
  3. H. Nasu, Y. Ibara, K. Kubodera, J. Non-Cryst. Solids 110, 229 (1989).
    [CrossRef]
  4. H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
    [CrossRef]
  5. H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
    [CrossRef]
  6. H. Nasu, J. Matsuoka, K. Kamiya, J. Non-Cryst. Solids 178, 23 (1994).
    [CrossRef]
  7. F. Miyaji, K. Tadanaga, S. Sakka, Appl. Phys. Lett. 60, 2060 (1992).
    [CrossRef]
  8. M. Asobe, T. Kanamori, K. Kubodera, IEEE Photon. Technol. Lett. 4, 362 (1992).
    [CrossRef]
  9. G. R. Meredith, B. Buchalter, C. Hanzlik, J. Chem. Phys. 78, 1533 (1983).
    [CrossRef]
  10. H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera, J. Appl. Phys. 74, 3683 (1993).
    [CrossRef]
  11. F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
    [CrossRef]
  12. E. P. Ippen, C. V. Shank, Appl. Phys. Lett. 26, 92 (1975).
    [CrossRef]

1994 (2)

H. Nasu, J. Matsuoka, K. Kamiya, J. Non-Cryst. Solids 178, 23 (1994).
[CrossRef]

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

1993 (1)

H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera, J. Appl. Phys. 74, 3683 (1993).
[CrossRef]

1992 (3)

F. Miyaji, K. Tadanaga, S. Sakka, Appl. Phys. Lett. 60, 2060 (1992).
[CrossRef]

M. Asobe, T. Kanamori, K. Kubodera, IEEE Photon. Technol. Lett. 4, 362 (1992).
[CrossRef]

H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
[CrossRef]

1990 (1)

H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
[CrossRef]

1989 (3)

D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
[CrossRef]

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

H. Nasu, Y. Ibara, K. Kubodera, J. Non-Cryst. Solids 110, 229 (1989).
[CrossRef]

1983 (1)

G. R. Meredith, B. Buchalter, C. Hanzlik, J. Chem. Phys. 78, 1533 (1983).
[CrossRef]

1975 (1)

E. P. Ippen, C. V. Shank, Appl. Phys. Lett. 26, 92 (1975).
[CrossRef]

Asobe, M.

M. Asobe, T. Kanamori, K. Kubodera, IEEE Photon. Technol. Lett. 4, 362 (1992).
[CrossRef]

Borrelli, N. F.

D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
[CrossRef]

Buchalter, B.

G. R. Meredith, B. Buchalter, C. Hanzlik, J. Chem. Phys. 78, 1533 (1983).
[CrossRef]

Dumbaugh, W. H.

D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
[CrossRef]

Friberg, S. R.

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

Fukunaga, T.

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

Hall, D. W.

D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
[CrossRef]

Hanzlik, C.

G. R. Meredith, B. Buchalter, C. Hanzlik, J. Chem. Phys. 78, 1533 (1983).
[CrossRef]

Ibara, Y.

H. Nasu, Y. Ibara, K. Kubodera, J. Non-Cryst. Solids 110, 229 (1989).
[CrossRef]

Ippen, E. P.

E. P. Ippen, C. V. Shank, Appl. Phys. Lett. 26, 92 (1975).
[CrossRef]

Jackel, J. L.

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

Jin, J.

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

Kamiya, K.

H. Nasu, J. Matsuoka, K. Kamiya, J. Non-Cryst. Solids 178, 23 (1994).
[CrossRef]

H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
[CrossRef]

H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
[CrossRef]

Kanamori, T.

M. Asobe, T. Kanamori, K. Kubodera, IEEE Photon. Technol. Lett. 4, 362 (1992).
[CrossRef]

Kanbara, H.

H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera, J. Appl. Phys. 74, 3683 (1993).
[CrossRef]

Kanmara, H.

H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
[CrossRef]

Kobayashi, H.

H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera, J. Appl. Phys. 74, 3683 (1993).
[CrossRef]

Kobayashi, M.

H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
[CrossRef]

Koga, M.

H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera, J. Appl. Phys. 74, 3683 (1993).
[CrossRef]

Kosinski, S. G.

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

Krol, D. M.

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

Kubodera, K.

H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera, J. Appl. Phys. 74, 3683 (1993).
[CrossRef]

M. Asobe, T. Kanamori, K. Kubodera, IEEE Photon. Technol. Lett. 4, 362 (1992).
[CrossRef]

H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
[CrossRef]

H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
[CrossRef]

H. Nasu, Y. Ibara, K. Kubodera, J. Non-Cryst. Solids 110, 229 (1989).
[CrossRef]

Matsuoka, J.

H. Nasu, J. Matsuoka, K. Kamiya, J. Non-Cryst. Solids 178, 23 (1994).
[CrossRef]

Meredith, G. R.

G. R. Meredith, B. Buchalter, C. Hanzlik, J. Chem. Phys. 78, 1533 (1983).
[CrossRef]

Misawa, M.

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

Miyaji, F.

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

F. Miyaji, K. Tadanaga, S. Sakka, Appl. Phys. Lett. 60, 2060 (1992).
[CrossRef]

Nakamura, M.

H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
[CrossRef]

Nasu, H.

H. Nasu, J. Matsuoka, K. Kamiya, J. Non-Cryst. Solids 178, 23 (1994).
[CrossRef]

H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
[CrossRef]

H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
[CrossRef]

H. Nasu, Y. Ibara, K. Kubodera, J. Non-Cryst. Solids 110, 229 (1989).
[CrossRef]

Newhouse, M. A.

D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
[CrossRef]

Oliver, M. K.

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

Powers, J. D.

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

Sakka, S.

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

F. Miyaji, K. Tadanaga, S. Sakka, Appl. Phys. Lett. 60, 2060 (1992).
[CrossRef]

Shank, C. V.

E. P. Ippen, C. V. Shank, Appl. Phys. Lett. 26, 92 (1975).
[CrossRef]

Tadanaga, K.

F. Miyaji, K. Tadanaga, S. Sakka, Appl. Phys. Lett. 60, 2060 (1992).
[CrossRef]

Uchigaki, T.

H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
[CrossRef]

Vogel, E. M.

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

Weildman, D. L.

D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
[CrossRef]

Yoko, T.

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (3)

D. W. Hall, M. A. Newhouse, N. F. Borrelli, W. H. Dumbaugh, D. L. Weildman, Appl. Phys. Lett. 54, 1293 (1989).
[CrossRef]

F. Miyaji, K. Tadanaga, S. Sakka, Appl. Phys. Lett. 60, 2060 (1992).
[CrossRef]

E. P. Ippen, C. V. Shank, Appl. Phys. Lett. 26, 92 (1975).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

M. Asobe, T. Kanamori, K. Kubodera, IEEE Photon. Technol. Lett. 4, 362 (1992).
[CrossRef]

J. Am. Ceram. Soc. (1)

H. Nasu, K. Kubodera, M. Kobayashi, M. Nakamura, K. Kamiya, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1794 (1990).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

H. Kobayashi, H. Kanbara, M. Koga, K. Kubodera, J. Appl. Phys. 74, 3683 (1993).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

G. R. Meredith, B. Buchalter, C. Hanzlik, J. Chem. Phys. 78, 1533 (1983).
[CrossRef]

J. Non-Cryst. Solids (4)

F. Miyaji, T. Yoko, J. Jin, S. Sakka, T. Fukunaga, M. Misawa, J. Non-Cryst. Solids 175, 211 (1994).
[CrossRef]

E. M. Vogel, S. G. Kosinski, D. M. Krol, J. L. Jackel, S. R. Friberg, M. K. Oliver, J. D. Powers, J. Non-Cryst. Solids 107, 244 (1989).
[CrossRef]

H. Nasu, Y. Ibara, K. Kubodera, J. Non-Cryst. Solids 110, 229 (1989).
[CrossRef]

H. Nasu, J. Matsuoka, K. Kamiya, J. Non-Cryst. Solids 178, 23 (1994).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys. (1)

H. Nasu, T. Uchigaki, K. Kamiya, H. Kanmara, K. Kubodera, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 3899 (1992).
[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

Transmission spectra of glasses containing Bi2O3.

Fig. 2
Fig. 2

Experimental setup for DFWM measurement. PMT, photomultiplier tube.

Fig. 3
Fig. 3

Decay curve of the DFWM signal.

Tables (2)

Tables Icon

Table 1 Composition of Glasses

Tables Icon

Table 2 Measured Refractive Indices and Third-Order Nonlinear Susceptibilities of Glasses Containing Bi2O3 and Values Related to the Estimation of Molar Refraction

Equations (3)

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

χ ( 3 ) = ( n + 1 n s + 1 ) 4 ( I 3 ω I 3 ω , s ) 1 / 2 χ s ( 3 ) l c , s l c ,
( n 2 1 n 2 + 2 ) M d = 4 π 3 N A α = [ R ] ,
M c = d / M ,

Metrics