Abstract

We present what is to our knowledge the first demonstration of photorefractive AlGaAs/GaAs quantum wells operated in the reflection geometry, using the quantum-confined Stark effect. This photorefractive geometry relies on volume reflection gratings of a small number of periods written in a nonstoichiometric multiple-quantum-well layer with counterpropagating beams. Combined absorptive and photorefractive two-wave mixing gains as large as 1500 cm−1 are observed under reverse bias of the diode.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. D. Nolte, M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), pp. 373–451.
  2. D. D. Nolte, D. H. Olson, G. E. Doran, W. H. Knox, A. M. Glass, J. Opt. Soc. Am. B 7, 2217 (1990).
    [CrossRef]
  3. Q. N. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1626 (1992).
    [CrossRef]
  4. A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).
  5. C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
    [CrossRef]
  6. I. Lahiri, K. M. Kwolek, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 67, 1408 (1995).
    [CrossRef]
  7. I. Lahiri, M. Aguilar, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 68, 517 (1996).
    [CrossRef]
  8. V. V. Shkunov, M. V. Zolotarev, J. Opt. Soc. Am. B 12, 913 (1995).
    [CrossRef]
  9. W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, C. S. Kyono, Appl. Phys. Lett. 66, 1044 (1995).
    [CrossRef]
  10. I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
    [CrossRef]
  11. Q. N. Wang, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 59, 256 (1991).
    [CrossRef]
  12. D. C. Look, G. D. Robinson, J. R. Sizelove, C. E. Stutz, J. Electron. Mater. 22, 1425 (1993).
    [CrossRef]

1996 (1)

I. Lahiri, M. Aguilar, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 68, 517 (1996).
[CrossRef]

1995 (4)

V. V. Shkunov, M. V. Zolotarev, J. Opt. Soc. Am. B 12, 913 (1995).
[CrossRef]

W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, C. S. Kyono, Appl. Phys. Lett. 66, 1044 (1995).
[CrossRef]

I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
[CrossRef]

I. Lahiri, K. M. Kwolek, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 67, 1408 (1995).
[CrossRef]

1994 (1)

C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
[CrossRef]

1993 (1)

D. C. Look, G. D. Robinson, J. R. Sizelove, C. E. Stutz, J. Electron. Mater. 22, 1425 (1993).
[CrossRef]

1992 (1)

1991 (2)

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

Q. N. Wang, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 59, 256 (1991).
[CrossRef]

1990 (1)

Aguilar, M.

I. Lahiri, M. Aguilar, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 68, 517 (1996).
[CrossRef]

Austin, R. F.

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

Bowman, S. R.

W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, C. S. Kyono, Appl. Phys. Lett. 66, 1044 (1995).
[CrossRef]

C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
[CrossRef]

Brubaker, R. M.

Doran, G. E.

Feldman, R. D.

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

Glass, A. M.

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

D. D. Nolte, D. H. Olson, G. E. Doran, W. H. Knox, A. M. Glass, J. Opt. Soc. Am. B 7, 2217 (1990).
[CrossRef]

Harmon, E. S.

I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
[CrossRef]

Ikossi-Anastasiou, K.

C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
[CrossRef]

Katzer, D. S.

W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, C. S. Kyono, Appl. Phys. Lett. 66, 1044 (1995).
[CrossRef]

C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
[CrossRef]

Knox, W. H.

Kwolek, K. M.

I. Lahiri, K. M. Kwolek, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 67, 1408 (1995).
[CrossRef]

Kyono, C. S.

W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, C. S. Kyono, Appl. Phys. Lett. 66, 1044 (1995).
[CrossRef]

C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
[CrossRef]

Lahiri, I.

I. Lahiri, M. Aguilar, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 68, 517 (1996).
[CrossRef]

I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
[CrossRef]

I. Lahiri, K. M. Kwolek, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 67, 1408 (1995).
[CrossRef]

Look, D. C.

D. C. Look, G. D. Robinson, J. R. Sizelove, C. E. Stutz, J. Electron. Mater. 22, 1425 (1993).
[CrossRef]

Melloch, M. R.

I. Lahiri, M. Aguilar, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 68, 517 (1996).
[CrossRef]

I. Lahiri, K. M. Kwolek, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 67, 1408 (1995).
[CrossRef]

I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
[CrossRef]

Q. N. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1626 (1992).
[CrossRef]

Q. N. Wang, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 59, 256 (1991).
[CrossRef]

D. D. Nolte, M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), pp. 373–451.

Nolte, D. D.

I. Lahiri, M. Aguilar, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 68, 517 (1996).
[CrossRef]

I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
[CrossRef]

I. Lahiri, K. M. Kwolek, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 67, 1408 (1995).
[CrossRef]

Q. N. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1626 (1992).
[CrossRef]

Q. N. Wang, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 59, 256 (1991).
[CrossRef]

D. D. Nolte, D. H. Olson, G. E. Doran, W. H. Knox, A. M. Glass, J. Opt. Soc. Am. B 7, 2217 (1990).
[CrossRef]

D. D. Nolte, M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), pp. 373–451.

Olson, D. H.

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

D. D. Nolte, D. H. Olson, G. E. Doran, W. H. Knox, A. M. Glass, J. Opt. Soc. Am. B 7, 2217 (1990).
[CrossRef]

Partovi, A.

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

Rabinovich, W. S.

W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, C. S. Kyono, Appl. Phys. Lett. 66, 1044 (1995).
[CrossRef]

C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
[CrossRef]

Robinson, G. D.

D. C. Look, G. D. Robinson, J. R. Sizelove, C. E. Stutz, J. Electron. Mater. 22, 1425 (1993).
[CrossRef]

Shkunov, V. V.

Short, K. T.

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

Sizelove, J. R.

D. C. Look, G. D. Robinson, J. R. Sizelove, C. E. Stutz, J. Electron. Mater. 22, 1425 (1993).
[CrossRef]

Stutz, C. E.

D. C. Look, G. D. Robinson, J. R. Sizelove, C. E. Stutz, J. Electron. Mater. 22, 1425 (1993).
[CrossRef]

Wang, Q. N.

Q. N. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1626 (1992).
[CrossRef]

Q. N. Wang, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 59, 256 (1991).
[CrossRef]

Woodall, J. M.

I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
[CrossRef]

Zolotarev, M. V.

Zydzik, G. J.

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

Appl. Phys. Lett. (7)

A. Partovi, A. M. Glass, D. H. Olson, G. J. Zydzik, K. T. Short, R. D. Feldman, R. F. Austin, Appl. Phys. Lett. 59, 1832 (1991).

C. S. Kyono, K. Ikossi-Anastasiou, W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, Appl. Phys. Lett. 64, 2244 (1994).
[CrossRef]

I. Lahiri, K. M. Kwolek, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 67, 1408 (1995).
[CrossRef]

I. Lahiri, M. Aguilar, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 68, 517 (1996).
[CrossRef]

W. S. Rabinovich, S. R. Bowman, D. S. Katzer, C. S. Kyono, Appl. Phys. Lett. 66, 1044 (1995).
[CrossRef]

I. Lahiri, D. D. Nolte, E. S. Harmon, M. R. Melloch, J. M. Woodall, Appl. Phys. Lett. 66, 2519 (1995).
[CrossRef]

Q. N. Wang, D. D. Nolte, M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 59, 256 (1991).
[CrossRef]

J. Electron. Mater. (1)

D. C. Look, G. D. Robinson, J. R. Sizelove, C. E. Stutz, J. Electron. Mater. 22, 1425 (1993).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (3)

Other (1)

D. D. Nolte, M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), pp. 373–451.

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

Reflection geometry device structure and two-wave mixing geometry. The 150-period MQW layer is grown at low substrate temperature sandwiched by n-and p-type contacts. The mixing signal is obtained as the difference between copolarized and cross-polarized transmitted intensities.

Fig. 2
Fig. 2

Zero-bias incoherent photomodulation and coherent two-wave mixing data from the P–I–N photorefractive diode obtained by modulating the intensity on the closed-circuit device. The normalized absorptive gain Γα/m is drift dominated even in the absence of an applied field because of the built-in field of the diode.

Fig. 3
Fig. 3

Differential transmission (solid curve) and normalized two-wave joint gain (Γα + Γn)/m (data points) under a dc reverse-bias field of 60 kV/cm. The dashed curve is a fit to the mixing data by a Kramers–Kronig analysis with the phase shift ϕ = 55° obtained as the only adjustable parameter.

Equations (1)

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

γ = I ( | | ) - I ( ) I ( ) L = β 1 + β ( Γ n + Γ α ) ,

Metrics