Abstract

It is shown that the interference between amplified spontaneous emission into the nonlasing supermode and the laser field of a semiconductor laser array causes spatial hole burning, which couples the dynamics of the amplified spontaneous emission with the laser field. In particular, phase locking between the amplified spontaneous emission and the lasing mode leads to the formation of a spectral triplet composed of in-phase relaxation oscillation sidebands and an out-of-phase line at the lasing frequency.

© 1998 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. F. Hofmann and O. Hess, Phys. Rev. A 56, 868 (1997).
    [CrossRef]
  2. A. K. J. van Doorn, M. P. van Exter, A. M. van der Lee, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 55, 1473 (1997).
    [CrossRef]
  3. J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
    [CrossRef]
  4. R. A. Morgan and K. Kojima, Opt. Lett. 18, 352 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
    [CrossRef]
  6. M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
    [CrossRef]
  7. S. S. Wang and H. G. Winful, Appl. Phys. Lett. 52, 1774 (1988).
    [CrossRef]
  8. H. G. Winful and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 53, 1894 (1988).
    [CrossRef]
  9. M. Münkel, F. Kaiser, and O. Hess, Phys. Rev. E 56, 3868 (1997).
    [CrossRef]
  10. H. F. Hofmann and O. Hess, Quantum Semiclassical Opt. 9, 749 (1997).
    [CrossRef]

1997 (4)

H. F. Hofmann and O. Hess, Phys. Rev. A 56, 868 (1997).
[CrossRef]

A. K. J. van Doorn, M. P. van Exter, A. M. van der Lee, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 55, 1473 (1997).
[CrossRef]

M. Münkel, F. Kaiser, and O. Hess, Phys. Rev. E 56, 3868 (1997).
[CrossRef]

H. F. Hofmann and O. Hess, Quantum Semiclassical Opt. 9, 749 (1997).
[CrossRef]

1996 (1)

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

1993 (1)

1992 (2)

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
[CrossRef]

1988 (2)

S. S. Wang and H. G. Winful, Appl. Phys. Lett. 52, 1774 (1988).
[CrossRef]

H. G. Winful and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 53, 1894 (1988).
[CrossRef]

Asom, M.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

Asom, M. T.

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

Catchmark, J. M.

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

Christodoulides, D. N.

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

Florez, L. T.

M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
[CrossRef]

Focht, M. W.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

Guth, G. D.

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

Harbison, J. P.

M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
[CrossRef]

Hess, O.

H. F. Hofmann and O. Hess, Quantum Semiclassical Opt. 9, 749 (1997).
[CrossRef]

H. F. Hofmann and O. Hess, Phys. Rev. A 56, 868 (1997).
[CrossRef]

M. Münkel, F. Kaiser, and O. Hess, Phys. Rev. E 56, 3868 (1997).
[CrossRef]

Hofmann, H. F.

H. F. Hofmann and O. Hess, Phys. Rev. A 56, 868 (1997).
[CrossRef]

H. F. Hofmann and O. Hess, Quantum Semiclassical Opt. 9, 749 (1997).
[CrossRef]

Kaiser, F.

M. Münkel, F. Kaiser, and O. Hess, Phys. Rev. E 56, 3868 (1997).
[CrossRef]

Kapon, E.

M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
[CrossRef]

Kojima, K.

R. A. Morgan and K. Kojima, Opt. Lett. 18, 352 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

Leibenguth, R. E.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

Morgan, R. A.

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

R. A. Morgan and K. Kojima, Opt. Lett. 18, 352 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

Mullally, T.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

Münkel, M.

M. Münkel, F. Kaiser, and O. Hess, Phys. Rev. E 56, 3868 (1997).
[CrossRef]

Orenstein, M.

M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
[CrossRef]

Rogers, L. E.

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

Stoffel, N. G.

M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
[CrossRef]

van der Lee, A. M.

A. K. J. van Doorn, M. P. van Exter, A. M. van der Lee, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 55, 1473 (1997).
[CrossRef]

van Doorn, A. K. J.

A. K. J. van Doorn, M. P. van Exter, A. M. van der Lee, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 55, 1473 (1997).
[CrossRef]

van Exter, M. P.

A. K. J. van Doorn, M. P. van Exter, A. M. van der Lee, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 55, 1473 (1997).
[CrossRef]

Wang, S. S.

S. S. Wang and H. G. Winful, Appl. Phys. Lett. 52, 1774 (1988).
[CrossRef]

H. G. Winful and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 53, 1894 (1988).
[CrossRef]

Winful, H. G.

H. G. Winful and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 53, 1894 (1988).
[CrossRef]

S. S. Wang and H. G. Winful, Appl. Phys. Lett. 52, 1774 (1988).
[CrossRef]

Woerdman, J. P.

A. K. J. van Doorn, M. P. van Exter, A. M. van der Lee, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 55, 1473 (1997).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (4)

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, and M. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[CrossRef]

M. Orenstein, E. Kapon, J. P. Harbison, L. T. Florez, and N. G. Stoffel, Appl. Phys. Lett. 60, 1535 (1992).
[CrossRef]

S. S. Wang and H. G. Winful, Appl. Phys. Lett. 52, 1774 (1988).
[CrossRef]

H. G. Winful and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 53, 1894 (1988).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

J. M. Catchmark, L. E. Rogers, R. A. Morgan, M. T. Asom, G. D. Guth, and D. N. Christodoulides, IEEE J. Quantum Electron. 32, 986 (1996).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (2)

H. F. Hofmann and O. Hess, Phys. Rev. A 56, 868 (1997).
[CrossRef]

A. K. J. van Doorn, M. P. van Exter, A. M. van der Lee, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 55, 1473 (1997).
[CrossRef]

Phys. Rev. E (1)

M. Münkel, F. Kaiser, and O. Hess, Phys. Rev. E 56, 3868 (1997).
[CrossRef]

Quantum Semiclassical Opt. (1)

H. F. Hofmann and O. Hess, Quantum Semiclassical Opt. 9, 749 (1997).
[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 (2)

Fig. 1
Fig. 1

ASE triplet for γ=10 GHz, Γ=20 GHz, κ-=2000 GHz, α=3, Ω=5 GHz, and s=15 GHz.

Fig. 2
Fig. 2

Sidebands without the out-of-phase line at δω=0. As the intensity increases, the in-phase contribution of spontaneous emission is suppressed by the stimulated-emission term wI0.

Equations (10)

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

ddtE+=w2N1-iαE+-κ++iω+E++w2Δ1-iαE-,
ddtE-=w2N1-iαE--κ-+iω-E-+w2Δ1-iαE+,
ddtN=μ-γN-wE+*E++E-*E-N-wE+*E-+E-*E+Δ,
ddtΔ=-γ+2ΓΔ-wE+*E++E-*E-Δ-wE+*E-+E-*E+N.
d/dtE+=-κ+-κ-+iω++iακ-E++ω/2×Δ1-iαI0 exp-iω-+ακ-t,
d/dtΔ=-γ+2Γ+wI0Δ-2κ-I0×exp-iω-+ακ-tE+*+exp+iω-+ακ-tE+.
ddt(ffΔ)=[-sΩwI02-Ω-sαwI02-4κ-I00-γ-2Γ-wI0]×(ffΔ)+(QQ0),
ff0 cos2κ-wI0t1/2×exp-γ+2Γ+wI0+s-αΩt/2, fαf0 cos2κ-wI0t1/2×exp-γ+2Γ+wI0+s-αΩt/2, Δ-22κ-/wf0 sin2κ-wI0t1/2×exp-γ+2Γ+wI0+s-αΩt/2.
Iδω=κ-/2π1+α2s+αΩ2+δω2+κ-/2π1+α2γ+2Γ+wI0+s-αΩ2+4δω-2κ-wI01/22+κ-/2π1+α2γ+2Γ+wI0+s-αΩ2+4δω-2κ-wI01/22.
IsbIcl=s+αΩγ+2Γ+wI0+s-αΩ.

Metrics