Abstract

We report on the fabrication and characterization of 5-mm-long quasi-phase-matched diffusion-bonded GaAs crystals designed for frequency doubling of a CO2 laser. Second-harmonic generation of a pulsed laser yielded up to 24% peak power efficiency at 20 MW/cm2. Tunability and laser damage threshold are also investigated.

© 1998 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. M. Choy and R. L. Byer, Phys. Rev. B 14, 1976 (1962).
  2. J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
    [CrossRef]
  3. M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).
    [CrossRef]
  4. A. N. Pikhtin and A. D. Yas’kov, Sov. Phys. Semicond. 12, 622 (1978).
  5. D. E. Thompson, J. D. McMullen, and D. B. Anderson, Appl. Phys. Lett. 29, 113 (1976).
    [CrossRef]
  6. L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
    [CrossRef]
  7. E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, in Conference on Lasers and Electro-Optics, Vol. 11 of 1997 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1997), p. 61.
  8. Z. L. Liau and D. E. Mull, Appl. Phys. Lett. 56, 737 (1990).
    [CrossRef]
  9. A. Szilagyi, A. Hordvik, and H. Schlossberg, J. Appl. Phys. 47, 2025 (1976).
    [CrossRef]

1993

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

1992

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).
[CrossRef]

1990

Z. L. Liau and D. E. Mull, Appl. Phys. Lett. 56, 737 (1990).
[CrossRef]

1978

A. N. Pikhtin and A. D. Yas’kov, Sov. Phys. Semicond. 12, 622 (1978).

1976

D. E. Thompson, J. D. McMullen, and D. B. Anderson, Appl. Phys. Lett. 29, 113 (1976).
[CrossRef]

A. Szilagyi, A. Hordvik, and H. Schlossberg, J. Appl. Phys. 47, 2025 (1976).
[CrossRef]

1962

M. M. Choy and R. L. Byer, Phys. Rev. B 14, 1976 (1962).

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Anderson, D. B.

D. E. Thompson, J. D. McMullen, and D. B. Anderson, Appl. Phys. Lett. 29, 113 (1976).
[CrossRef]

Armstrong, J. A.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Bloembergen, N.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Brevignon, M.

E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, in Conference on Lasers and Electro-Optics, Vol. 11 of 1997 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1997), p. 61.

Byer, R. L.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).
[CrossRef]

M. M. Choy and R. L. Byer, Phys. Rev. B 14, 1976 (1962).

Choy, M. M.

M. M. Choy and R. L. Byer, Phys. Rev. B 14, 1976 (1962).

Ducuing, J.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Eckard, R. C.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

Feigelson, R. S.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).
[CrossRef]

Gordon, L.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

Hordvik, A.

A. Szilagyi, A. Hordvik, and H. Schlossberg, J. Appl. Phys. 47, 2025 (1976).
[CrossRef]

Jundt, D. H.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).
[CrossRef]

Lallier, E.

E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, in Conference on Lasers and Electro-Optics, Vol. 11 of 1997 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1997), p. 61.

Lehoux, J.

E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, in Conference on Lasers and Electro-Optics, Vol. 11 of 1997 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1997), p. 61.

Liau, Z. L.

Z. L. Liau and D. E. Mull, Appl. Phys. Lett. 56, 737 (1990).
[CrossRef]

Magel, G. A.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).
[CrossRef]

McMullen, J. D.

D. E. Thompson, J. D. McMullen, and D. B. Anderson, Appl. Phys. Lett. 29, 113 (1976).
[CrossRef]

Mull, D. E.

Z. L. Liau and D. E. Mull, Appl. Phys. Lett. 56, 737 (1990).
[CrossRef]

Pershan, P. S.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Pikhtin, A. N.

A. N. Pikhtin and A. D. Yas’kov, Sov. Phys. Semicond. 12, 622 (1978).

Route, R. R.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

Schlossberg, H.

A. Szilagyi, A. Hordvik, and H. Schlossberg, J. Appl. Phys. 47, 2025 (1976).
[CrossRef]

Szilagyi, A.

A. Szilagyi, A. Hordvik, and H. Schlossberg, J. Appl. Phys. 47, 2025 (1976).
[CrossRef]

Thompson, D. E.

D. E. Thompson, J. D. McMullen, and D. B. Anderson, Appl. Phys. Lett. 29, 113 (1976).
[CrossRef]

Woods, G. L.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

Yas’kov, A. D.

A. N. Pikhtin and A. D. Yas’kov, Sov. Phys. Semicond. 12, 622 (1978).

Appl. Phys. Lett.

D. E. Thompson, J. D. McMullen, and D. B. Anderson, Appl. Phys. Lett. 29, 113 (1976).
[CrossRef]

Z. L. Liau and D. E. Mull, Appl. Phys. Lett. 56, 737 (1990).
[CrossRef]

Electron. Lett.

L. Gordon, G. L. Woods, R. C. Eckard, R. R. Route, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 29, 1942 (1993).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2631 (1992).
[CrossRef]

J. Appl. Phys.

A. Szilagyi, A. Hordvik, and H. Schlossberg, J. Appl. Phys. 47, 2025 (1976).
[CrossRef]

Phys. Rev.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Phys. Rev. B

M. M. Choy and R. L. Byer, Phys. Rev. B 14, 1976 (1962).

Sov. Phys. Semicond.

A. N. Pikhtin and A. D. Yas’kov, Sov. Phys. Semicond. 12, 622 (1978).

Other

E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, in Conference on Lasers and Electro-Optics, Vol. 11 of 1997 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1997), p. 61.

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

Experimental setup for producing the bonded plates.8 The compression is due to the higher thermal expansion of the graphite and GaAs than that of the quartz cylinder.

Fig. 2
Fig. 2

Diffusion-bonded stack sample transmission at 10.59 µm as a function of the one transverse dimension.

Fig. 3
Fig. 3

Peak power conversion efficiency at 10.59 µm versus the fundamental peak power density. Squares, measurements near the edge of the sample T=99%; circles, measurements in the middle of the sample T=64%; curves, theoretical predictions when crystal transmission is taken into account.

Fig. 4
Fig. 4

Conversion efficiency as a function of the fundamental wavelength for initial thickness of the plates of (a) 106, (b) 108, and (c) 109 µm. Curves, theoretical predictions.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1 Characteristics of the Different Stacks Used in the Pump Wavelength Acceptance Bandwidtha

Metrics