Abstract

Tunable mid-infrared radiation 3.453.75 µm with a power level of 0.14 µW is generated by quasi-phase-matched difference-frequency mixing of a Nd:YAG laser and a tunable-diode laser (near 1.5 µm) in multigrating periodically poled KTiOAsO4. The wavelength and temperature bandwidths are 65 nm cm and 62°C cm, respectively. The temperature-tuning slope of the phase-matched idler wavelength, -0.94 nm/°C, is almost twice that of periodically poled KTiOPO4. We use the measurements to derive a mid-infrared-corrected Sellmeier equation for the Z axis of KTiOAsO4. The generated mid-infrared radiation is applied to sensitive high-resolution spectroscopy of the ν3 band of methane.

© 2000 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).
    [CrossRef]
  2. Q. Chen and W. P. Risk, Electron. Lett. 30, 1516 (1994).
    [CrossRef]
  3. G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
    [CrossRef]
  4. H. Karlsson, F. Laurell, P. Henriksson, and G. Arvidsson, Electron. Lett. 32, 556 (1996).
    [CrossRef]
  5. G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
    [CrossRef]
  6. S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
    [CrossRef]
  7. K. P. Petrov, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 66, 531 (1998).
    [CrossRef]
  8. K. Fradkin, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 74, 914 (1999).
    [CrossRef]
  9. W. R. Bosenberg, L. K. Cheng, and J. D. Bierlein, Appl. Phys. Lett. 65, 2765 (1994).
    [CrossRef]
  10. L. K. Cheng and J. D. Bierlein, Ferroelectrics 142, 209 (1993).
    [CrossRef]
  11. T. B. Chu and M. Broyer, J. Phys. (Paris) 46, 523 (1985).
    [CrossRef]
  12. S. Guha, F.-J. Wu, and J. Falk, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 907 (1982).
    [CrossRef]
  13. D. H. Jundt, Opt. Lett. 22, 1553 (1997).
    [CrossRef]
  14. A. Garashi, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Opt. Lett. 23, 1739 (1998).
    [CrossRef]
  15. D. L. Fenimore, K. L. Schepler, U. B. Ramabadran, and S. R. McPherson, J. Opt. Soc. Am. B 12, 794 (1995).
    [CrossRef]

1999

K. Fradkin, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 74, 914 (1999).
[CrossRef]

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

1998

K. P. Petrov, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 66, 531 (1998).
[CrossRef]

A. Garashi, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Opt. Lett. 23, 1739 (1998).
[CrossRef]

G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
[CrossRef]

1997

1996

S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
[CrossRef]

H. Karlsson, F. Laurell, P. Henriksson, and G. Arvidsson, Electron. Lett. 32, 556 (1996).
[CrossRef]

1995

1994

Q. Chen and W. P. Risk, Electron. Lett. 30, 1516 (1994).
[CrossRef]

W. R. Bosenberg, L. K. Cheng, and J. D. Bierlein, Appl. Phys. Lett. 65, 2765 (1994).
[CrossRef]

1993

L. K. Cheng and J. D. Bierlein, Ferroelectrics 142, 209 (1993).
[CrossRef]

M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).
[CrossRef]

1985

T. B. Chu and M. Broyer, J. Phys. (Paris) 46, 523 (1985).
[CrossRef]

1982

S. Guha, F.-J. Wu, and J. Falk, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 907 (1982).
[CrossRef]

Arie, A.

K. Fradkin, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 74, 914 (1999).
[CrossRef]

A. Garashi, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Opt. Lett. 23, 1739 (1998).
[CrossRef]

Arvidsson, G.

H. Karlsson, F. Laurell, P. Henriksson, and G. Arvidsson, Electron. Lett. 32, 556 (1996).
[CrossRef]

Bierlein, J. D.

W. R. Bosenberg, L. K. Cheng, and J. D. Bierlein, Appl. Phys. Lett. 65, 2765 (1994).
[CrossRef]

L. K. Cheng and J. D. Bierlein, Ferroelectrics 142, 209 (1993).
[CrossRef]

Bosenberg, W. R.

W. R. Bosenberg, L. K. Cheng, and J. D. Bierlein, Appl. Phys. Lett. 65, 2765 (1994).
[CrossRef]

Broyer, M.

T. B. Chu and M. Broyer, J. Phys. (Paris) 46, 523 (1985).
[CrossRef]

Byer, R. L.

S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
[CrossRef]

Chen, Q.

Q. Chen and W. P. Risk, Electron. Lett. 30, 1516 (1994).
[CrossRef]

Cheng, L. K.

W. R. Bosenberg, L. K. Cheng, and J. D. Bierlein, Appl. Phys. Lett. 65, 2765 (1994).
[CrossRef]

L. K. Cheng and J. D. Bierlein, Ferroelectrics 142, 209 (1993).
[CrossRef]

Chu, T. B.

T. B. Chu and M. Broyer, J. Phys. (Paris) 46, 523 (1985).
[CrossRef]

Curl, R. F.

K. P. Petrov, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 66, 531 (1998).
[CrossRef]

Eger, D.

G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
[CrossRef]

Englander, A.

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

Falk, J.

S. Guha, F.-J. Wu, and J. Falk, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 907 (1982).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
[CrossRef]

Fenimore, D. L.

Findling, Y.

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

Fradkin, K.

K. Fradkin, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 74, 914 (1999).
[CrossRef]

Garashi, A.

Guha, S.

S. Guha, F.-J. Wu, and J. Falk, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 907 (1982).
[CrossRef]

Henriksson, P.

H. Karlsson, F. Laurell, P. Henriksson, and G. Arvidsson, Electron. Lett. 32, 556 (1996).
[CrossRef]

Hu, Z. W.

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

Jundt, D. H.

Karlsson, H.

H. Karlsson, F. Laurell, P. Henriksson, and G. Arvidsson, Electron. Lett. 32, 556 (1996).
[CrossRef]

Katz, M.

G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
[CrossRef]

Lang, R. J.

S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
[CrossRef]

Laurell, F.

H. Karlsson, F. Laurell, P. Henriksson, and G. Arvidsson, Electron. Lett. 32, 556 (1996).
[CrossRef]

McPherson, S. R.

Myers, L. E.

S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
[CrossRef]

Nada, N.

M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).
[CrossRef]

Oron, M.

G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
[CrossRef]

Petrov, K. P.

K. P. Petrov, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 66, 531 (1998).
[CrossRef]

Ramabadran, U. B.

Risk, W. P.

Q. Chen and W. P. Risk, Electron. Lett. 30, 1516 (1994).
[CrossRef]

Rosenman, G.

K. Fradkin, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 74, 914 (1999).
[CrossRef]

G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
[CrossRef]

A. Garashi, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Opt. Lett. 23, 1739 (1998).
[CrossRef]

Rosenman, G. R.

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

Saitoh, M.

M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).
[CrossRef]

Sanders, S.

S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
[CrossRef]

Schepler, K. L.

Skliar, A.

K. Fradkin, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 74, 914 (1999).
[CrossRef]

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
[CrossRef]

A. Garashi, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Opt. Lett. 23, 1739 (1998).
[CrossRef]

Thomas, P. A.

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

Tittel, F. K.

K. P. Petrov, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 66, 531 (1998).
[CrossRef]

Urenski, P.

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

Watanabe, K.

M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).
[CrossRef]

Wu, F.-J.

S. Guha, F.-J. Wu, and J. Falk, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 907 (1982).
[CrossRef]

Yamada, M.

M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).
[CrossRef]

Appl. Phys. B

K. P. Petrov, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 66, 531 (1998).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

K. Fradkin, A. Arie, A. Skliar, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 74, 914 (1999).
[CrossRef]

W. R. Bosenberg, L. K. Cheng, and J. D. Bierlein, Appl. Phys. Lett. 65, 2765 (1994).
[CrossRef]

M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, and K. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 62, 435 (1993).
[CrossRef]

G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, and M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 3650 (1998).
[CrossRef]

Electron. Lett.

H. Karlsson, F. Laurell, P. Henriksson, and G. Arvidsson, Electron. Lett. 32, 556 (1996).
[CrossRef]

Q. Chen and W. P. Risk, Electron. Lett. 30, 1516 (1994).
[CrossRef]

S. Sanders, R. J. Lang, L. E. Myers, M. M. Fejer, and R. L. Byer, Electron. Lett. 32, 218 (1996).
[CrossRef]

Ferroelectrics

L. K. Cheng and J. D. Bierlein, Ferroelectrics 142, 209 (1993).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

S. Guha, F.-J. Wu, and J. Falk, IEEE J. Quantum Electron. QE-18, 907 (1982).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

J. Phys. (Paris)

T. B. Chu and M. Broyer, J. Phys. (Paris) 46, 523 (1985).
[CrossRef]

J. Phys. D

G. R. Rosenman, A. Skliar, Y. Findling, P. Urenski, A. Englander, P. A. Thomas, and Z. W. Hu, J. Phys. D 32, L49 (1999).
[CrossRef]

Opt. Lett.

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

Experimental setup for DFG of mid-IR radiation in a PP-KTA crystal.

Fig. 2
Fig. 2

Normalized DFG power as a function of the generated wavelength, as measured with a multigrating PP-KTA crystal (points: 38.6 µm, circles; 38.9 µm, squares; 39.2 µm, triangles). Solid curves were calculated with Eq. (2).

Fig. 3
Fig. 3

ν3 band of methane (P branch) measured at 77 Torr by DFG interaction in a PP-KTA crystal. Inset, high-resolution scan of P6 at 1 Torr.

Equations (3)

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

η=PiPpPsl=4ωi2ksdeff2hξ,μ,Δkπnpnsni0c31+μ,
nz2=A+B1-C/λ2+D1-E/λ2-Fλ2.
Cmin=πΔTminkapPairLS,

Metrics