Abstract

Semi-insulating InGaAs/GaAs multiple quantum wells are fabricated by metal-organic vapor-phase epitaxy and proton implantation. Two-wave mixing gain and four-wave mixing diffraction efficiency are measured at wavelengths of 0.910.94 μm in the Franz–Keldysh geometry. We observe a large photorefractive effect caused by the excitonic electro-optic effect. The maximum diffraction efficiency reaches 1.5×10-4.

© 1999 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. D. Nolte and M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), Chap. 7.
    [CrossRef]
  2. Q. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1926 (1992).
  3. A. Partovi, A. M. Glass, T. H. Chiu, and D. T. H. Liu, Opt. Lett. 18, 906 (1993).
    [CrossRef]
  4. Y. Ding, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, and A. M. Weiner, Opt. Lett. 22, 718 (1997).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
    [CrossRef]
  6. C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
    [CrossRef]
  7. E. Gordy and D. L. Drabkin, J. Biol. Chem. 227, 285 (1957).
    [PubMed]
  8. Y. Zendelson and B. D. Ochs, IEEE Trans. Biomed. Eng. 35, 798 (1988).
    [CrossRef]
  9. Q. N. Wang, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Appl. Phys. 74, 4254 (1993).
    [CrossRef]
  10. S. Niki, C. Lin, W. S. C. Chang, and H. H. Wieder, Appl. Phys. Lett. 55, 1339 (1989).
    [CrossRef]
  11. P. K. Basu, Theory of Optical Processes in Semiconductors (Oxford U. Press, New York, 1997), p. 392.
  12. J. C. Dyment, J. C. North, and L. A. D'Asaro, J. Appl. Phys. 44, 207 (1973).
    [CrossRef]
  13. J. Y. Marzin, M. N. Charasse, and B. Sermage, Phys. Rev. B 31, 8298 (1985).
    [CrossRef]
  14. Q. N. Wang, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, Appl. Phys. Lett. 59, 256 (1991).
    [CrossRef]
  15. J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
    [CrossRef]

1997

Y. Ding, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, and A. M. Weiner, Opt. Lett. 22, 718 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
[CrossRef]

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

1996

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

1993

A. Partovi, A. M. Glass, T. H. Chiu, and D. T. H. Liu, Opt. Lett. 18, 906 (1993).
[CrossRef]

Q. N. Wang, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Appl. Phys. 74, 4254 (1993).
[CrossRef]

1992

Q. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1926 (1992).

1991

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

1989

S. Niki, C. Lin, W. S. C. Chang, and H. H. Wieder, Appl. Phys. Lett. 55, 1339 (1989).
[CrossRef]

1988

Y. Zendelson and B. D. Ochs, IEEE Trans. Biomed. Eng. 35, 798 (1988).
[CrossRef]

1985

J. Y. Marzin, M. N. Charasse, and B. Sermage, Phys. Rev. B 31, 8298 (1985).
[CrossRef]

1973

J. C. Dyment, J. C. North, and L. A. D'Asaro, J. Appl. Phys. 44, 207 (1973).
[CrossRef]

1957

E. Gordy and D. L. Drabkin, J. Biol. Chem. 227, 285 (1957).
[PubMed]

Basu, P. K.

P. K. Basu, Theory of Optical Processes in Semiconductors (Oxford U. Press, New York, 1997), p. 392.

Brubaker, R. M.

Y. Ding, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, and A. M. Weiner, Opt. Lett. 22, 718 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1926 (1992).

Chang, W. S. C.

S. Niki, C. Lin, W. S. C. Chang, and H. H. Wieder, Appl. Phys. Lett. 55, 1339 (1989).
[CrossRef]

Charasse, M. N.

J. Y. Marzin, M. N. Charasse, and B. Sermage, Phys. Rev. B 31, 8298 (1985).
[CrossRef]

Chiu, T. H.

D'Asaro, L. A.

J. C. Dyment, J. C. North, and L. A. D'Asaro, J. Appl. Phys. 44, 207 (1973).
[CrossRef]

De Matos, C.

C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
[CrossRef]

De Motos, C.

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

Ding, Y.

Drabkin, D. L.

E. Gordy and D. L. Drabkin, J. Biol. Chem. 227, 285 (1957).
[PubMed]

Dyment, J. C.

J. C. Dyment, J. C. North, and L. A. D'Asaro, J. Appl. Phys. 44, 207 (1973).
[CrossRef]

Glass, A. M.

Gordy, E.

E. Gordy and D. L. Drabkin, J. Biol. Chem. 227, 285 (1957).
[PubMed]

Gosselin, S.

C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
[CrossRef]

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

Hartnagel, H. L.

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

Irmer, G.

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

Lambert, B.

C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
[CrossRef]

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

Le Corre, A.

C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
[CrossRef]

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

L'Haridon, H.

C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
[CrossRef]

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

Lin, C.

S. Niki, C. Lin, W. S. C. Chang, and H. H. Wieder, Appl. Phys. Lett. 55, 1339 (1989).
[CrossRef]

Liu, D. T. H.

Marzin, J. Y.

J. Y. Marzin, M. N. Charasse, and B. Sermage, Phys. Rev. B 31, 8298 (1985).
[CrossRef]

Melloch, M. R.

Y. Ding, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, and A. M. Weiner, Opt. Lett. 22, 718 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Q. N. Wang, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Appl. Phys. 74, 4254 (1993).
[CrossRef]

Q. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1926 (1992).

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

D. D. Nolte and M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), Chap. 7.
[CrossRef]

Miao, J.

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

Monecke, J.

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

Niki, S.

S. Niki, C. Lin, W. S. C. Chang, and H. H. Wieder, Appl. Phys. Lett. 55, 1339 (1989).
[CrossRef]

Nolte, D. D.

Y. Ding, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, M. R. Melloch, and A. M. Weiner, Opt. Lett. 22, 718 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Q. N. Wang, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Appl. Phys. 74, 4254 (1993).
[CrossRef]

Q. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1926 (1992).

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

D. D. Nolte and M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), Chap. 7.
[CrossRef]

North, J. C.

J. C. Dyment, J. C. North, and L. A. D'Asaro, J. Appl. Phys. 44, 207 (1973).
[CrossRef]

Ochs, B. D.

Y. Zendelson and B. D. Ochs, IEEE Trans. Biomed. Eng. 35, 798 (1988).
[CrossRef]

Partovi, A.

Pleumeekers, J.

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

Salaun, S.

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

Sermage, B.

J. Y. Marzin, M. N. Charasse, and B. Sermage, Phys. Rev. B 31, 8298 (1985).
[CrossRef]

Tiginyanu, I. M.

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

Wang, Q.

Q. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1926 (1992).

Wang, Q. N.

Q. N. Wang, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Appl. Phys. 74, 4254 (1993).
[CrossRef]

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

Weiner, A. M.

Weiss, B. L.

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

Wieder, H. H.

S. Niki, C. Lin, W. S. C. Chang, and H. H. Wieder, Appl. Phys. Lett. 55, 1339 (1989).
[CrossRef]

Zendelson, Y.

Y. Zendelson and B. D. Ochs, IEEE Trans. Biomed. Eng. 35, 798 (1988).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

C. De Motos, A. Le Corre, H. L'Haridon, B. Lambert, S. Salaun, J. Pleumeekers, and S. Gosselin, Appl. Phys. Lett. 68, 3576 (1996).
[CrossRef]

C. De Matos, A. Le Corre, H. L'Haridon, S. Gosselin, and B. Lambert, Appl. Phys. Lett. 70, 3591 (1997).
[CrossRef]

S. Niki, C. Lin, W. S. C. Chang, and H. H. Wieder, Appl. Phys. Lett. 55, 1339 (1989).
[CrossRef]

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

J. Miao, I. M. Tiginyanu, H. L. Hartnagel, G. Irmer, J. Monecke, and B. L. Weiss, Appl. Phys. Lett. 70, 847 (1997).
[CrossRef]

IEEE Trans. Biomed. Eng.

Y. Zendelson and B. D. Ochs, IEEE Trans. Biomed. Eng. 35, 798 (1988).
[CrossRef]

J. Appl. Phys.

Q. N. Wang, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Appl. Phys. 74, 4254 (1993).
[CrossRef]

J. C. Dyment, J. C. North, and L. A. D'Asaro, J. Appl. Phys. 44, 207 (1973).
[CrossRef]

J. Biol. Chem.

E. Gordy and D. L. Drabkin, J. Biol. Chem. 227, 285 (1957).
[PubMed]

J. Opt. Soc. Am. B

Q. Wang, R. M. Brubaker, D. D. Nolte, and M. R. Melloch, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1926 (1992).

Opt. Lett.

Phys. Rev. B

J. Y. Marzin, M. N. Charasse, and B. Sermage, Phys. Rev. B 31, 8298 (1985).
[CrossRef]

Other

D. D. Nolte and M. R. Melloch, in Photorefractive Effects and Materials, D. D. Nolte, ed. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1995), Chap. 7.
[CrossRef]

P. K. Basu, Theory of Optical Processes in Semiconductors (Oxford U. Press, New York, 1997), p. 392.

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

Absorption spectra for as-grown (solid curve) and proton-irradiated (dashed curve) samples.

Fig. 2
Fig. 2

Setup for the TWM and FWM experiments: M's, mirrors; HM, half-mirror; F, visible cut filter; ND's, neutral-density filters; A, aperture; C, chopper; PD's, photodiodes.

Fig. 3
Fig. 3

Wavelength dependence of TWM gain Γ (filled circles), effective electroabsorption Δαeff (open circles), and differential transmission ΔT/T (solid curve). The total intensity is 28 mW/cm2.

Fig. 4
Fig. 4

Wavelength dependence of degenerate FWM diffraction efficiency. The total intensity is 60 mW/cm2.

Equations (1)

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

Γ=1+ββ1L12I1+E-I1-EI1 without pump,12I1+E+I1-EI1 without pump=1-ΔαeffLcosθ,

Metrics