Abstract

We have demonstrated electromagnetically induced transparency (EIT) in an inhomogeneously broadened spectral hole-burning system of Pr3+-doped Y2SiO5 at 6  K. We have also shown enhancement of four-wave mixing under conditions of reduced absorption. This demonstration opens the possibilities of pursuing EIT applications such as high-resolution optical image processing and optical data storage in solids.

© 1997 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K.-J. Boller, A. Imamoglu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991);J. E. Field, K. H. Hann, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991); M. Xiao, Y. Li, S. Jin, and J. Gea-Banacloche, Phys. Rev. Lett. 74, 666 (1995); J. E. Thomas, P. R. Hemmer, S. Ezekiel, C. C. Leiby, R. H. Picard, and C. R. Willis, Phys. Rev. Lett. 48, 867 (1982).
    [Crossref] [PubMed]
  2. D. G. Steel and J. F. Lam, Phys. Rev. Lett. 43, 1588 (1979);D. Zimdars, A. Tokmakoff, S. Chen, S. R. Greenfield, and M. D. Fayer, Phys. Rev. Lett. 70, 2718 (1993).
    [Crossref] [PubMed]
  3. E. Y. Xu, S. Kroll, D. L. Huestis, R. Kachru, and M. K. Kim, Opt. Lett. 15, 562 (1990).
    [Crossref] [PubMed]
  4. F. Ito and K. Kitayama, Opt. Lett. 17, 1152 (1992).
    [Crossref] [PubMed]
  5. M. K. Kim and R. Kachru, Opt. Lett. 14, 423 (1989).
    [Crossref] [PubMed]
  6. G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cimento B 36, 5 (1976);H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Opt. Lett. 3, 218 (1978).
    [Crossref] [PubMed]
  7. K. Hakuta, L. Marmet, and B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett. 66, 596 (1991);Phys. Rev. A 45, 5152 (1992).
    [Crossref] [PubMed]
  8. S. P. Tewari and G. S. Agarwal, Phys. Rev. Lett. 56, 1811 (1986).
    [Crossref] [PubMed]
  9. O. A. Kocharovskaya and Y. I. Khanin, JETP Lett. 48, 630 (1988); S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 62, 1033 (1989); M. O. Scully and S. Y. Zhu, Phys. Rev. Lett. 62, 2813 (1989).
    [Crossref] [PubMed]
  10. P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
    [Crossref]
  11. P. R. Hemmer, D. P. Katz, J. Donoghue, M. Cronin-Golomb, M. S. Shahriar, and P. Kumar, Opt. Lett. 20, 982 (1995).
    [Crossref]
  12. S. E. Harris, J. E. Field, and A. Imamoglu, Phys. Rev. Lett. 64, 1107 (1990).
    [Crossref] [PubMed]
  13. A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
    [Crossref]
  14. P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, K. Z. Cheng, J. Kiersted, and M. K. Kim, Opt. Lett. 65, 1865 (1994).
  15. Y. Q. Li and M. Xiao, Opt. Lett. 21, 1064 (1996).
    [Crossref] [PubMed]
  16. R. W. Equall, R. L. Cone, and R. M. Macfarlane, Phys. Rev. B 52, 3963 (1995).
    [Crossref]
  17. K. Holliday, M. Croci, E. Vauthey, and U. P. Wild, Phys. Rev. B 47, 14741 (1993).
    [Crossref]

1996 (2)

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
[Crossref]

Y. Q. Li and M. Xiao, Opt. Lett. 21, 1064 (1996).
[Crossref] [PubMed]

1995 (3)

R. W. Equall, R. L. Cone, and R. M. Macfarlane, Phys. Rev. B 52, 3963 (1995).
[Crossref]

P. R. Hemmer, D. P. Katz, J. Donoghue, M. Cronin-Golomb, M. S. Shahriar, and P. Kumar, Opt. Lett. 20, 982 (1995).
[Crossref]

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

1994 (1)

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, K. Z. Cheng, J. Kiersted, and M. K. Kim, Opt. Lett. 65, 1865 (1994).

1993 (1)

K. Holliday, M. Croci, E. Vauthey, and U. P. Wild, Phys. Rev. B 47, 14741 (1993).
[Crossref]

1992 (1)

1991 (2)

K.-J. Boller, A. Imamoglu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991);J. E. Field, K. H. Hann, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991); M. Xiao, Y. Li, S. Jin, and J. Gea-Banacloche, Phys. Rev. Lett. 74, 666 (1995); J. E. Thomas, P. R. Hemmer, S. Ezekiel, C. C. Leiby, R. H. Picard, and C. R. Willis, Phys. Rev. Lett. 48, 867 (1982).
[Crossref] [PubMed]

K. Hakuta, L. Marmet, and B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett. 66, 596 (1991);Phys. Rev. A 45, 5152 (1992).
[Crossref] [PubMed]

1990 (2)

1989 (1)

1988 (1)

O. A. Kocharovskaya and Y. I. Khanin, JETP Lett. 48, 630 (1988); S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 62, 1033 (1989); M. O. Scully and S. Y. Zhu, Phys. Rev. Lett. 62, 2813 (1989).
[Crossref] [PubMed]

1986 (1)

S. P. Tewari and G. S. Agarwal, Phys. Rev. Lett. 56, 1811 (1986).
[Crossref] [PubMed]

1979 (1)

D. G. Steel and J. F. Lam, Phys. Rev. Lett. 43, 1588 (1979);D. Zimdars, A. Tokmakoff, S. Chen, S. R. Greenfield, and M. D. Fayer, Phys. Rev. Lett. 70, 2718 (1993).
[Crossref] [PubMed]

1976 (1)

G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cimento B 36, 5 (1976);H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Opt. Lett. 3, 218 (1978).
[Crossref] [PubMed]

Agarwal, G. S.

S. P. Tewari and G. S. Agarwal, Phys. Rev. Lett. 56, 1811 (1986).
[Crossref] [PubMed]

Alzetta, G.

G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cimento B 36, 5 (1976);H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Opt. Lett. 3, 218 (1978).
[Crossref] [PubMed]

Boller, K.-J.

K.-J. Boller, A. Imamoglu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991);J. E. Field, K. H. Hann, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991); M. Xiao, Y. Li, S. Jin, and J. Gea-Banacloche, Phys. Rev. Lett. 74, 666 (1995); J. E. Thomas, P. R. Hemmer, S. Ezekiel, C. C. Leiby, R. H. Picard, and C. R. Willis, Phys. Rev. Lett. 48, 867 (1982).
[Crossref] [PubMed]

Cheng, K. Z.

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, K. Z. Cheng, J. Kiersted, and M. K. Kim, Opt. Lett. 65, 1865 (1994).

Cone, R. L.

R. W. Equall, R. L. Cone, and R. M. Macfarlane, Phys. Rev. B 52, 3963 (1995).
[Crossref]

Croci, M.

K. Holliday, M. Croci, E. Vauthey, and U. P. Wild, Phys. Rev. B 47, 14741 (1993).
[Crossref]

Cronin-Golomb, M.

Donoghue, J.

Equall, R. W.

R. W. Equall, R. L. Cone, and R. M. Macfarlane, Phys. Rev. B 52, 3963 (1995).
[Crossref]

Field, J. E.

S. E. Harris, J. E. Field, and A. Imamoglu, Phys. Rev. Lett. 64, 1107 (1990).
[Crossref] [PubMed]

Gozzini, A.

G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cimento B 36, 5 (1976);H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Opt. Lett. 3, 218 (1978).
[Crossref] [PubMed]

Hakuta, K.

K. Hakuta, L. Marmet, and B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett. 66, 596 (1991);Phys. Rev. A 45, 5152 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Ham, B. S.

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
[Crossref]

Harris, S. E.

K.-J. Boller, A. Imamoglu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991);J. E. Field, K. H. Hann, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991); M. Xiao, Y. Li, S. Jin, and J. Gea-Banacloche, Phys. Rev. Lett. 74, 666 (1995); J. E. Thomas, P. R. Hemmer, S. Ezekiel, C. C. Leiby, R. H. Picard, and C. R. Willis, Phys. Rev. Lett. 48, 867 (1982).
[Crossref] [PubMed]

S. E. Harris, J. E. Field, and A. Imamoglu, Phys. Rev. Lett. 64, 1107 (1990).
[Crossref] [PubMed]

Hemmer, P. R.

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
[Crossref]

P. R. Hemmer, D. P. Katz, J. Donoghue, M. Cronin-Golomb, M. S. Shahriar, and P. Kumar, Opt. Lett. 20, 982 (1995).
[Crossref]

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, K. Z. Cheng, J. Kiersted, and M. K. Kim, Opt. Lett. 65, 1865 (1994).

Hollberg, L.

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

Holliday, K.

K. Holliday, M. Croci, E. Vauthey, and U. P. Wild, Phys. Rev. B 47, 14741 (1993).
[Crossref]

Huestis, D. L.

Imamoglu, A.

K.-J. Boller, A. Imamoglu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991);J. E. Field, K. H. Hann, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991); M. Xiao, Y. Li, S. Jin, and J. Gea-Banacloche, Phys. Rev. Lett. 74, 666 (1995); J. E. Thomas, P. R. Hemmer, S. Ezekiel, C. C. Leiby, R. H. Picard, and C. R. Willis, Phys. Rev. Lett. 48, 867 (1982).
[Crossref] [PubMed]

S. E. Harris, J. E. Field, and A. Imamoglu, Phys. Rev. Lett. 64, 1107 (1990).
[Crossref] [PubMed]

Ito, F.

Kachru, R.

Katz, D. P.

Khanin, Y. I.

O. A. Kocharovskaya and Y. I. Khanin, JETP Lett. 48, 630 (1988); S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 62, 1033 (1989); M. O. Scully and S. Y. Zhu, Phys. Rev. Lett. 62, 2813 (1989).
[Crossref] [PubMed]

Kiersted, J.

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, K. Z. Cheng, J. Kiersted, and M. K. Kim, Opt. Lett. 65, 1865 (1994).

Kim, M. K.

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
[Crossref]

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, K. Z. Cheng, J. Kiersted, and M. K. Kim, Opt. Lett. 65, 1865 (1994).

E. Y. Xu, S. Kroll, D. L. Huestis, R. Kachru, and M. K. Kim, Opt. Lett. 15, 562 (1990).
[Crossref] [PubMed]

M. K. Kim and R. Kachru, Opt. Lett. 14, 423 (1989).
[Crossref] [PubMed]

Kitayama, K.

Kocharovskaya, O. A.

O. A. Kocharovskaya and Y. I. Khanin, JETP Lett. 48, 630 (1988); S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 62, 1033 (1989); M. O. Scully and S. Y. Zhu, Phys. Rev. Lett. 62, 2813 (1989).
[Crossref] [PubMed]

Kroll, S.

Kumar, P.

Lam, J. F.

D. G. Steel and J. F. Lam, Phys. Rev. Lett. 43, 1588 (1979);D. Zimdars, A. Tokmakoff, S. Chen, S. R. Greenfield, and M. D. Fayer, Phys. Rev. Lett. 70, 2718 (1993).
[Crossref] [PubMed]

Li, Y. Q.

Lukin, M. D.

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

Macfarlane, R. M.

R. W. Equall, R. L. Cone, and R. M. Macfarlane, Phys. Rev. B 52, 3963 (1995).
[Crossref]

Marmet, L.

K. Hakuta, L. Marmet, and B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett. 66, 596 (1991);Phys. Rev. A 45, 5152 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Moi, L.

G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cimento B 36, 5 (1976);H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Opt. Lett. 3, 218 (1978).
[Crossref] [PubMed]

Nikonov, D. E.

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

Orriols, G.

G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cimento B 36, 5 (1976);H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Opt. Lett. 3, 218 (1978).
[Crossref] [PubMed]

Robinson, H. G.

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

Rozhdestvensky, Y.

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
[Crossref]

Scully, M. O.

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

Shahriar, M. S.

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
[Crossref]

P. R. Hemmer, D. P. Katz, J. Donoghue, M. Cronin-Golomb, M. S. Shahriar, and P. Kumar, Opt. Lett. 20, 982 (1995).
[Crossref]

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, K. Z. Cheng, J. Kiersted, and M. K. Kim, Opt. Lett. 65, 1865 (1994).

Steel, D. G.

D. G. Steel and J. F. Lam, Phys. Rev. Lett. 43, 1588 (1979);D. Zimdars, A. Tokmakoff, S. Chen, S. R. Greenfield, and M. D. Fayer, Phys. Rev. Lett. 70, 2718 (1993).
[Crossref] [PubMed]

Stoicheff, B. P.

K. Hakuta, L. Marmet, and B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett. 66, 596 (1991);Phys. Rev. A 45, 5152 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Tewari, S. P.

S. P. Tewari and G. S. Agarwal, Phys. Rev. Lett. 56, 1811 (1986).
[Crossref] [PubMed]

Vauthey, E.

K. Holliday, M. Croci, E. Vauthey, and U. P. Wild, Phys. Rev. B 47, 14741 (1993).
[Crossref]

Velicharsky, V. L.

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

Wild, U. P.

K. Holliday, M. Croci, E. Vauthey, and U. P. Wild, Phys. Rev. B 47, 14741 (1993).
[Crossref]

Xiao, M.

Xu, E. Y.

Zibov, A. S.

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[Crossref]

JETP Lett. (1)

O. A. Kocharovskaya and Y. I. Khanin, JETP Lett. 48, 630 (1988); S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 62, 1033 (1989); M. O. Scully and S. Y. Zhu, Phys. Rev. Lett. 62, 2813 (1989).
[Crossref] [PubMed]

Mol. Cryst. Liq. Cryst. (1)

P. R. Hemmer, M. S. Shahriar, B. S. Ham, M. K. Kim, and Y. Rozhdestvensky, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 291, 287 (1996).
[Crossref]

Nuovo Cimento B (1)

G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cimento B 36, 5 (1976);H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Opt. Lett. 3, 218 (1978).
[Crossref] [PubMed]

Opt. Lett. (6)

Phys. Rev. B (2)

R. W. Equall, R. L. Cone, and R. M. Macfarlane, Phys. Rev. B 52, 3963 (1995).
[Crossref]

K. Holliday, M. Croci, E. Vauthey, and U. P. Wild, Phys. Rev. B 47, 14741 (1993).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (6)

K. Hakuta, L. Marmet, and B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett. 66, 596 (1991);Phys. Rev. A 45, 5152 (1992).
[Crossref] [PubMed]

S. P. Tewari and G. S. Agarwal, Phys. Rev. Lett. 56, 1811 (1986).
[Crossref] [PubMed]

K.-J. Boller, A. Imamoglu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991);J. E. Field, K. H. Hann, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991); M. Xiao, Y. Li, S. Jin, and J. Gea-Banacloche, Phys. Rev. Lett. 74, 666 (1995); J. E. Thomas, P. R. Hemmer, S. Ezekiel, C. C. Leiby, R. H. Picard, and C. R. Willis, Phys. Rev. Lett. 48, 867 (1982).
[Crossref] [PubMed]

D. G. Steel and J. F. Lam, Phys. Rev. Lett. 43, 1588 (1979);D. Zimdars, A. Tokmakoff, S. Chen, S. R. Greenfield, and M. D. Fayer, Phys. Rev. Lett. 70, 2718 (1993).
[Crossref] [PubMed]

S. E. Harris, J. E. Field, and A. Imamoglu, Phys. Rev. Lett. 64, 1107 (1990).
[Crossref] [PubMed]

A. S. Zibov, M. D. Lukin, D. E. Nikonov, L. Hollberg, M. O. Scully, V. L. Velicharsky, and H. G. Robinson, Phys. Rev. Lett. 75, 1499 (1995).
[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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Energy-level diagram of Pr:YSO for four-wave mixing.

Fig. 2
Fig. 2

Experimental setup for nondegenerate four-wave mixing in Pr:YSO: AO's, acousto-optic modulators; BS's, beam splitters; C.R., chart recorder; M, mirror; OSC, oscilloscope; PD, photodiode.

Fig. 3
Fig. 3

Absorption spectrum of beam ω2 with weak beams ω3 and ωR.

Fig. 4
Fig. 4

(a) Absorption spectrum of beam ω2 with strong beams ω3 and ωR. (b) NDFWM generation in the inhomogeneously broadened spectral hole-burning crystal Pr:YSO at 6  K. The intensities of ω1, ω2, ω3, and ωR are 20, 40, 60, and 60 W/cm2, respectively.

Metrics