Abstract

We present experimental and numerical results for nonlinear polarization evolution of femtosecond pulses during propagation in microstructure fiber. Numerical modeling shows that fiber dispersion permits a long interaction length between the components polarized along the two principal axes, thereby enhancing the effective nonlinear polarization evolution in microstructure fiber.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 25 (2000).
    [CrossRef]
  2. I. Hartl, X. D. Li, C. Chudoba, R. K. Ghanta, T. H. Ko, J. G. Fujimoto, J. K. Ranka, and R. S. Windeler, Opt. Lett. 26, 608 (2001).
    [CrossRef]
  3. D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. For a recent review please see S. T. Cundiff and J. Ye, Rev. Mod. Phys. 75, 325 (2003).
    [CrossRef]
  6. A. L. Gaeta, Opt. Lett. 27, 924 (2002).
    [CrossRef]
  7. J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
    [CrossRef]
  8. See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
    [CrossRef]
  9. Z. Zhu and T. G. Brown, J. Opt. Soc. Am. B 21, 249 (2004).
    [CrossRef]
  10. J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 796 (2000).
    [CrossRef]
  11. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, 2nd ed. (Academic, San Diego, Calif., 1995).
  12. P. K. A. Wai, C. R. Menyuk, H. H. Chen, and Y. C. Lee, Opt. Lett. 12, 628 (1987).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. A. S. Gouveia-Neto, M. E. Faldon, and J. R. Taylor, Opt. Lett. 13, 770 (1988).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. C. R. Menyuk, Opt. Lett. 12, 614 (1987).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. D. Marcuse, C. R. Menyuk, and P. K. A. Wai, J. Lightwave Technol. 15, 1735 (1997).
    [CrossRef]
  16. C. R. Menyuk, J. Opt. Soc. Am. B 5, 392 (1989).
    [CrossRef]
  17. T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
    [CrossRef]
  18. T. M. Fortier, J. Ye, S. T. Cundiff, and R. S. Windeler, Opt. Lett. 27, 445 (2002).
    [CrossRef]

2004

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

Z. Zhu and T. G. Brown, J. Opt. Soc. Am. B 21, 249 (2004).
[CrossRef]

2003

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

For a recent review please see S. T. Cundiff and J. Ye, Rev. Mod. Phys. 75, 325 (2003).
[CrossRef]

2002

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

T. M. Fortier, J. Ye, S. T. Cundiff, and R. S. Windeler, Opt. Lett. 27, 445 (2002).
[CrossRef]

A. L. Gaeta, Opt. Lett. 27, 924 (2002).
[CrossRef]

2001

2000

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 25 (2000).
[CrossRef]

J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 796 (2000).
[CrossRef]

1997

D. Marcuse, C. R. Menyuk, and P. K. A. Wai, J. Lightwave Technol. 15, 1735 (1997).
[CrossRef]

1989

1988

1987

Agrawal, G. P.

G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, 2nd ed. (Academic, San Diego, Calif., 1995).

Apolonski, A.

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Bhat, R. D. R.

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

Brown, T. G.

Chen, H. H.

Chudoba, C.

Cundiff, S. T.

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

For a recent review please see S. T. Cundiff and J. Ye, Rev. Mod. Phys. 75, 325 (2003).
[CrossRef]

T. M. Fortier, J. Ye, S. T. Cundiff, and R. S. Windeler, Opt. Lett. 27, 445 (2002).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Diddams, S. A.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Dombi, P.

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

Faldon, M. E.

Fortier, T. M.

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

T. M. Fortier, J. Ye, S. T. Cundiff, and R. S. Windeler, Opt. Lett. 27, 445 (2002).
[CrossRef]

Fuji, T.

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

Fujimoto, J. G.

Gaeta, A. L.

Ghanta, R. K.

Gouveia-Neto, A. S.

Griebner, U.

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Hall, J. L.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Hänsch, T. W.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Hartl, I.

Herrmann, J.

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Holzwarth, R.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Husakou, A.

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Jones, D. J.

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Kalashnikov, V. L.

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

Knight, J. C.

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Ko, T. H.

Korn, G.

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Krausz, F.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Lee, Y. C.

Li, X. D.

Marcuse, D.

D. Marcuse, C. R. Menyuk, and P. K. A. Wai, J. Lightwave Technol. 15, 1735 (1997).
[CrossRef]

Menyuk, C. R.

Nickel, D.

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Poppe, A.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Ranka, J. K.

Roos, P. A.

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

Russell, P. S. J.

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Russell, P. St. J.

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

Sipe, J. E.

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

Spielmann, C.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Stentz, A.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Stentz, A. J.

Taylor, J. R.

Tempea, G.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Udem, T.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Wadsworth, W. J.

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Wai, P. K. A.

D. Marcuse, C. R. Menyuk, and P. K. A. Wai, J. Lightwave Technol. 15, 1735 (1997).
[CrossRef]

P. K. A. Wai, C. R. Menyuk, H. H. Chen, and Y. C. Lee, Opt. Lett. 12, 628 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

Windeler, R. S.

Ye, J.

For a recent review please see S. T. Cundiff and J. Ye, Rev. Mod. Phys. 75, 325 (2003).
[CrossRef]

T. M. Fortier, J. Ye, S. T. Cundiff, and R. S. Windeler, Opt. Lett. 27, 445 (2002).
[CrossRef]

Zhavoronkov, N.

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Zhu, Z.

Appl. Phys. B

See, for example, V. L. Kalashnikov, P. Dombi, T. Fuji, W. J. Wadsworth, J. C. Knight, P. St. J. Russell, R. S. Windeler, and A. Apolonski, Appl. Phys. B 77, 319 (2003).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol.

D. Marcuse, C. R. Menyuk, and P. K. A. Wai, J. Lightwave Technol. 15, 1735 (1997).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

Opt. Lett.

Phys. Rev. Lett.

T. M. Fortier, P. A. Roos, D. J. Jones, S. T. Cundiff, R. D. R. Bhat, and J. E. Sipe, Phys. Rev. Lett. 92, 147403 (2004).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, C. Spielmann, T. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

J. Herrmann, U. Griebner, N. Zhavoronkov, A. Husakou, D. Nickel, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, P. S. J. Russell, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 88, 173901 (2002).
[CrossRef]

Rev. Mod. Phys.

For a recent review please see S. T. Cundiff and J. Ye, Rev. Mod. Phys. 75, 325 (2003).
[CrossRef]

Science

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Other

G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, 2nd ed. (Academic, San Diego, Calif., 1995).

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

(a) Schematic of experiment used to measure the retardance of MS fiber. Polarizer P1 determines the input polarization and is set at 45° with respect to the principal axes of the fiber, whereas P2 analyzes the output and is either copolarized with P1 [dashed curves in (b) and (c)] or cross polarized (dotted curves). The spectra were collected with an optical spectrum analyzer (OSA). Results of the retardance measurement for a 10-cm MS fiber for (b) low (5.74-pJ) and (c) high (37-pJ) coupled pulse energy. The solid curves are the normalized spectra before the polarizer and input spectrum (bold).

Fig. 2
Fig. 2

Theoretical simulation for 10 cm of MS fiber and 37-pJ pulses (a) without and (b) with dispersion.

Fig. 3
Fig. 3

Theoretical simulation using the experimental input spectrum assuming no chirp for (a) 5.74-pJ pulses and (b) 37-pJ pulses. Curves and normalization match Fig. 1.

Equations (1)

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

iuz+12Δβσ3u+i2Δβσ3ut-12β2ut2-i6β3ut3+γu2u-13uσ2uσ2u=0,

Metrics