Abstract

A diode-pumped Nd:KGdWO42 laser mode locked by a saturable Bragg reflector (SBR) is passively stabilized to suppress Q-switched mode locking and to extend the parameter range of continuous-wave mode locking. An indium phosphide plate exhibiting two-photon absorption and free-carrier absorption is used for passive stabilization. The intracavity pulse energy for the onset of stable continuous-wave mode locking is reduced by a factor of 4 compared with the laser without stabilization. By increasing the modulation depth of the SBR, pulse shortening by 30% is achieved and bandwidth-limited 6.2-ps pulses are measured.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. Honninger, R. Paschotta, F. Morier-Genoud, M. Moser, and U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 16, 46 (1999).
    [CrossRef]
  2. U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
    [CrossRef]
  3. G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
    [CrossRef]
  4. H. D. Sun, G. J. Valentine, R. Macaluso, S. Calvez, D. Burns, and M. D. Dawson, Opt. Lett. 27, 2124 (2002).
    [CrossRef]
  5. T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Opt. Lett. 26, 148 (2001).
    [CrossRef]
  6. G. J. Valentine, D. Burns, A. I. Ferguson, and E. Bente, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 73 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2002), paper CtuD1.
  7. A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
    [CrossRef]
  8. T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
    [CrossRef]
  9. M. Jiang, G. Sucha, M. E. Fermann, J. Jimenez, D. Harter, M. Degenais, S. Fox, and Y. Hu, Opt. Lett. 24, 1074 (1999).
    [CrossRef]
  10. E. R. Thoen, M. E. Grein, E. M. Koontz, E. P. Ippen, H. A. Haus, and L. A. Kolodziejski, Opt. Lett. 25, 948 (2000).
    [CrossRef]
  11. D. Burns, M. Hetterich, A. I. Ferguson, E. Bente, M. D. Dawson, J. I. Davies, and S. W. Bland, J. Opt. Soc. Am. B 17, 919 (2000).
    [CrossRef]
  12. F. X. Kärtner, B. Braun, and U. Keller, Appl. Phys. B 61, 569 (1995).
    [CrossRef]

2002 (1)

2001 (1)

2000 (4)

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, M. E. Grein, E. M. Koontz, E. P. Ippen, H. A. Haus, and L. A. Kolodziejski, Opt. Lett. 25, 948 (2000).
[CrossRef]

D. Burns, M. Hetterich, A. I. Ferguson, E. Bente, M. D. Dawson, J. I. Davies, and S. W. Bland, J. Opt. Soc. Am. B 17, 919 (2000).
[CrossRef]

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

1999 (2)

1996 (1)

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

1995 (1)

F. X. Kärtner, B. Braun, and U. Keller, Appl. Phys. B 61, 569 (1995).
[CrossRef]

1992 (1)

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Agnesi, A.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Aka, G.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Aron, A.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Aus der Au, J.

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Balembois, F.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Bente, E.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

D. Burns, M. Hetterich, A. I. Ferguson, E. Bente, M. D. Dawson, J. I. Davies, and S. W. Bland, J. Opt. Soc. Am. B 17, 919 (2000).
[CrossRef]

G. J. Valentine, D. Burns, A. I. Ferguson, and E. Bente, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 73 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2002), paper CtuD1.

Bernas, H.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Birkin, D. J. L.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Bland, S. W.

Braun, B.

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

F. X. Kärtner, B. Braun, and U. Keller, Appl. Phys. B 61, 569 (1995).
[CrossRef]

Brun, A.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Burns, D.

H. D. Sun, G. J. Valentine, R. Macaluso, S. Calvez, D. Burns, and M. D. Dawson, Opt. Lett. 27, 2124 (2002).
[CrossRef]

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

D. Burns, M. Hetterich, A. I. Ferguson, E. Bente, M. D. Dawson, J. I. Davies, and S. W. Bland, J. Opt. Soc. Am. B 17, 919 (2000).
[CrossRef]

G. J. Valentine, D. Burns, A. I. Ferguson, and E. Bente, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 73 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2002), paper CtuD1.

Calvez, S.

Davies, J. I.

Dawsen, M. D.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Dawson, M. D.

Degenais, M.

Del Corno, A.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Di Trapani, P.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Diels, J.-C.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Ferguson, A. I.

D. Burns, M. Hetterich, A. I. Ferguson, E. Bente, M. D. Dawson, J. I. Davies, and S. W. Bland, J. Opt. Soc. Am. B 17, 919 (2000).
[CrossRef]

G. J. Valentine, D. Burns, A. I. Ferguson, and E. Bente, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 73 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2002), paper CtuD1.

Fermann, M. E.

Fluck, R.

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Fogliani, M.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Fox, S.

Georges, P.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Grein, M. E.

Harter, D.

Haus, H. A.

Hetterich, M.

Honninger, C.

C. Honninger, R. Paschotta, F. Morier-Genoud, M. Moser, and U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 16, 46 (1999).
[CrossRef]

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Hu, Y.

Ippen, E. P.

E. R. Thoen, M. E. Grein, E. M. Koontz, E. P. Ippen, H. A. Haus, and L. A. Kolodziejski, Opt. Lett. 25, 948 (2000).
[CrossRef]

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

Jiang, M.

Jimenez, J.

Jung, I. D.

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Kärtner, F. X.

T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Opt. Lett. 26, 148 (2001).
[CrossRef]

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

F. X. Kärtner, B. Braun, and U. Keller, Appl. Phys. B 61, 569 (1995).
[CrossRef]

Keller, U.

C. Honninger, R. Paschotta, F. Morier-Genoud, M. Moser, and U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 16, 46 (1999).
[CrossRef]

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

F. X. Kärtner, B. Braun, and U. Keller, Appl. Phys. B 61, 569 (1995).
[CrossRef]

Kemp, A. J.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Kolodziejski, L. A.

Koontz, E. M.

Kopf, D.

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Kubecek, V.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Macaluso, R.

Matuschek, N.

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Morgner, U.

Morier-Genoud, F.

Moser, M.

Paschotta, R.

Reali, G. C.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Schibli, T. R.

T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Opt. Lett. 26, 148 (2001).
[CrossRef]

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

Sibbett, W.

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

Sucha, G.

Sun, H. D.

Thoen, E. R.

E. R. Thoen, M. E. Grein, E. M. Koontz, E. P. Ippen, H. A. Haus, and L. A. Kolodziejski, Opt. Lett. 25, 948 (2000).
[CrossRef]

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

Valentine, G. J.

H. D. Sun, G. J. Valentine, R. Macaluso, S. Calvez, D. Burns, and M. D. Dawson, Opt. Lett. 27, 2124 (2002).
[CrossRef]

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

G. J. Valentine, D. Burns, A. I. Ferguson, and E. Bente, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 73 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2002), paper CtuD1.

Weingartner, K. J.

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Yeh, C.-Y.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Zhao, X. M.

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (2)

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

F. X. Kärtner, B. Braun, and U. Keller, Appl. Phys. B 61, 569 (1995).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

G. J. Valentine, A. J. Kemp, D. J. L. Birkin, D. Burns, F. Balembois, P. Georges, H. Bernas, A. Aron, G. Aka, W. Sibbett, A. Brun, M. D. Dawsen, and E. Bente, Electron. Lett. 36, 1621 (2000).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

A. Agnesi, A. Del Corno, P. Di Trapani, M. Fogliani, G. C. Reali, J.-C. Diels, C.-Y. Yeh, X. M. Zhao, and V. Kubeček, IEEE J. Quantum Electron. 28, 710 (1992).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

U. Keller, K. J. Weingartner, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Honninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (2)

Opt. Lett. (4)

Other (1)

G. J. Valentine, D. Burns, A. I. Ferguson, and E. Bente, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 73 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2002), paper CtuD1.

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

Passively stabilized Nd:KGW laser mode locked by a SBR: LD, laser diode; InP, indium phosphide plate; roc, radius of curvature. Note that the radius of curvature for concave mirrors and the distance between optical elements are shown in millimeters.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Q-switched mode-locked pulse bursts. (b) CWML pulse train for the passively stabilized laser. Note that the output pulse train, as evidenced by the inset, was very stable. The apparent structure for longer time records occurs because of aliasing on the digital oscilloscope readout.

Fig. 3
Fig. 3

Stabilized indium phosphide and nonstabilized (no indium phosphide) laser output power as a function of absorbed power for 93% and 96% output couplers. Regions of continuous-wave mode locking are indicated by hollow symbols; QML operation corresponds to filled symbols (see legend).

Fig. 4
Fig. 4

Pulse duration as a function of heating TE power for a passively stabilized laser with one and two SBRs inside the cavity. Inset, autocorrelation curve for the shortest pulse achieved.

Equations (1)

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

Ep2>EL,satEA,satΔR.

Metrics