Abstract

Glass-clad Cr4+:YAG crystal fiber is demonstrated by a codrawing laser-heated pedestal growth method. As much as 2.45 mW of superwideband amplified spontaneous emission (ASE) is generated in the optical fiber communication band with a 3-dB width of 240 nm. The simulation indicates that the ASE power could be in excess of 20 dBm for a 5µm-diameter core at a pump power of 2.5 W.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. Kück, K. Petermann, and G. Huber, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 10 of OSA Proceedings Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1991), p. 92.
  2. S. Tanabe and X. Feng, Appl. Phys. Lett. 77, 818 (2000).
    [CrossRef]
  3. C. Batchelor, W. J. Chung, S. Shen, and A. Jha, Appl. Phys. Lett. 82, 4035 (2003).
    [CrossRef]
  4. A. Sugimoto, Y. Nobe, and K. Yamagishi, J. Cryst. Growth 140, 349 (1994).
    [CrossRef]
  5. S. Sudo, A. Cordova-Plaza, R. L. Byer, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 12, 938 (1987).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. D. P. S. Saini, Y. Shimoji, R. S. F. Chang, and N. Djeu, Opt. Lett. 16, 1074 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. C. A. Burrus and L. A. Coldren, Appl. Phys. Lett. 31, 383 (1977).
    [CrossRef]
  8. C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
    [CrossRef]
  9. S. Ishibashi and K. Naganuma, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 34 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), p. 103.
  10. M. J. F. Digonnet, C. J. Gaeta, D. O’Meara, and H. J. Shaw, J. Lightwave Technol. LT-5, 642 (1987).
    [CrossRef]
  11. C. A. Burrus, J. Stone, and A. G. Dentai, Electron. Lett. 12, 600 (1976).
    [CrossRef]
  12. J. Stone and C. A. Burrus, Fiber Integr. Opt. 2, 19 (1979).
    [CrossRef]
  13. M. M. Fejer, J. L. Nightingale, G. A. Magel, and R. L. Byer, Rev. Sci. Instrum. 55, 1791 (1984).
    [CrossRef]
  14. R. S. Feigelson, J. Cryst. Growth 79, 669 (1986).
    [CrossRef]
  15. A. Sennaroglu, J. Opt. Soc. Am. B 18, 1578 (2001).
    [CrossRef]
  16. P. C. Becker, N. A. Olsson, and J. R. Simpson, Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology (Academic, San Diego, Calif., 1999).

2003

C. Batchelor, W. J. Chung, S. Shen, and A. Jha, Appl. Phys. Lett. 82, 4035 (2003).
[CrossRef]

2002

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

2001

2000

S. Tanabe and X. Feng, Appl. Phys. Lett. 77, 818 (2000).
[CrossRef]

1994

A. Sugimoto, Y. Nobe, and K. Yamagishi, J. Cryst. Growth 140, 349 (1994).
[CrossRef]

1991

1987

S. Sudo, A. Cordova-Plaza, R. L. Byer, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 12, 938 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

M. J. F. Digonnet, C. J. Gaeta, D. O’Meara, and H. J. Shaw, J. Lightwave Technol. LT-5, 642 (1987).
[CrossRef]

1986

R. S. Feigelson, J. Cryst. Growth 79, 669 (1986).
[CrossRef]

1984

M. M. Fejer, J. L. Nightingale, G. A. Magel, and R. L. Byer, Rev. Sci. Instrum. 55, 1791 (1984).
[CrossRef]

1979

J. Stone and C. A. Burrus, Fiber Integr. Opt. 2, 19 (1979).
[CrossRef]

1977

C. A. Burrus and L. A. Coldren, Appl. Phys. Lett. 31, 383 (1977).
[CrossRef]

1976

C. A. Burrus, J. Stone, and A. G. Dentai, Electron. Lett. 12, 600 (1976).
[CrossRef]

Batchelor, C.

C. Batchelor, W. J. Chung, S. Shen, and A. Jha, Appl. Phys. Lett. 82, 4035 (2003).
[CrossRef]

Becker, P. C.

P. C. Becker, N. A. Olsson, and J. R. Simpson, Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology (Academic, San Diego, Calif., 1999).

Burrus, C. A.

J. Stone and C. A. Burrus, Fiber Integr. Opt. 2, 19 (1979).
[CrossRef]

C. A. Burrus and L. A. Coldren, Appl. Phys. Lett. 31, 383 (1977).
[CrossRef]

C. A. Burrus, J. Stone, and A. G. Dentai, Electron. Lett. 12, 600 (1976).
[CrossRef]

Byer, R. L.

S. Sudo, A. Cordova-Plaza, R. L. Byer, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 12, 938 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

M. M. Fejer, J. L. Nightingale, G. A. Magel, and R. L. Byer, Rev. Sci. Instrum. 55, 1791 (1984).
[CrossRef]

Chang, R. S. F.

Chang, T. Y.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Chou, T. S.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Chung, W. J.

C. Batchelor, W. J. Chung, S. Shen, and A. Jha, Appl. Phys. Lett. 82, 4035 (2003).
[CrossRef]

Coldren, L. A.

C. A. Burrus and L. A. Coldren, Appl. Phys. Lett. 31, 383 (1977).
[CrossRef]

Cordova-Plaza, A.

Dentai, A. G.

C. A. Burrus, J. Stone, and A. G. Dentai, Electron. Lett. 12, 600 (1976).
[CrossRef]

Digonnet, M. J. F.

M. J. F. Digonnet, C. J. Gaeta, D. O’Meara, and H. J. Shaw, J. Lightwave Technol. LT-5, 642 (1987).
[CrossRef]

Djeu, N.

Feigelson, R. S.

R. S. Feigelson, J. Cryst. Growth 79, 669 (1986).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

M. M. Fejer, J. L. Nightingale, G. A. Magel, and R. L. Byer, Rev. Sci. Instrum. 55, 1791 (1984).
[CrossRef]

Feng, X.

S. Tanabe and X. Feng, Appl. Phys. Lett. 77, 818 (2000).
[CrossRef]

Gaeta, C. J.

M. J. F. Digonnet, C. J. Gaeta, D. O’Meara, and H. J. Shaw, J. Lightwave Technol. LT-5, 642 (1987).
[CrossRef]

Ho, F. C.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Huang, P. L.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Huang, S. L.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Huber, G.

S. Kück, K. Petermann, and G. Huber, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 10 of OSA Proceedings Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1991), p. 92.

Ishibashi, S.

S. Ishibashi and K. Naganuma, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 34 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), p. 103.

Jha, A.

C. Batchelor, W. J. Chung, S. Shen, and A. Jha, Appl. Phys. Lett. 82, 4035 (2003).
[CrossRef]

Kück, S.

S. Kück, K. Petermann, and G. Huber, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 10 of OSA Proceedings Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1991), p. 92.

Lee, L. M.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Lin, H. Y.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Lin, L.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Lo, C. Y.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Magel, G. A.

M. M. Fejer, J. L. Nightingale, G. A. Magel, and R. L. Byer, Rev. Sci. Instrum. 55, 1791 (1984).
[CrossRef]

Naganuma, K.

S. Ishibashi and K. Naganuma, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 34 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), p. 103.

Nightingale, J. L.

M. M. Fejer, J. L. Nightingale, G. A. Magel, and R. L. Byer, Rev. Sci. Instrum. 55, 1791 (1984).
[CrossRef]

Nobe, Y.

A. Sugimoto, Y. Nobe, and K. Yamagishi, J. Cryst. Growth 140, 349 (1994).
[CrossRef]

O’Meara, D.

M. J. F. Digonnet, C. J. Gaeta, D. O’Meara, and H. J. Shaw, J. Lightwave Technol. LT-5, 642 (1987).
[CrossRef]

Olsson, N. A.

P. C. Becker, N. A. Olsson, and J. R. Simpson, Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology (Academic, San Diego, Calif., 1999).

Petermann, K.

S. Kück, K. Petermann, and G. Huber, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 10 of OSA Proceedings Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1991), p. 92.

Saini, D. P. S.

Sennaroglu, A.

Shaw, H. J.

S. Sudo, A. Cordova-Plaza, R. L. Byer, and H. J. Shaw, Opt. Lett. 12, 938 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

M. J. F. Digonnet, C. J. Gaeta, D. O’Meara, and H. J. Shaw, J. Lightwave Technol. LT-5, 642 (1987).
[CrossRef]

Shen, S.

C. Batchelor, W. J. Chung, S. Shen, and A. Jha, Appl. Phys. Lett. 82, 4035 (2003).
[CrossRef]

Shimoji, Y.

Simpson, J. R.

P. C. Becker, N. A. Olsson, and J. R. Simpson, Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology (Academic, San Diego, Calif., 1999).

Stone, J.

J. Stone and C. A. Burrus, Fiber Integr. Opt. 2, 19 (1979).
[CrossRef]

C. A. Burrus, J. Stone, and A. G. Dentai, Electron. Lett. 12, 600 (1976).
[CrossRef]

Sudo, S.

Sugimoto, A.

A. Sugimoto, Y. Nobe, and K. Yamagishi, J. Cryst. Growth 140, 349 (1994).
[CrossRef]

Tanabe, S.

S. Tanabe and X. Feng, Appl. Phys. Lett. 77, 818 (2000).
[CrossRef]

Yamagishi, K.

A. Sugimoto, Y. Nobe, and K. Yamagishi, J. Cryst. Growth 140, 349 (1994).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

C. A. Burrus and L. A. Coldren, Appl. Phys. Lett. 31, 383 (1977).
[CrossRef]

S. Tanabe and X. Feng, Appl. Phys. Lett. 77, 818 (2000).
[CrossRef]

C. Batchelor, W. J. Chung, S. Shen, and A. Jha, Appl. Phys. Lett. 82, 4035 (2003).
[CrossRef]

Electron. Lett.

C. A. Burrus, J. Stone, and A. G. Dentai, Electron. Lett. 12, 600 (1976).
[CrossRef]

Fiber Integr. Opt.

J. Stone and C. A. Burrus, Fiber Integr. Opt. 2, 19 (1979).
[CrossRef]

J. Cryst. Growth

A. Sugimoto, Y. Nobe, and K. Yamagishi, J. Cryst. Growth 140, 349 (1994).
[CrossRef]

R. S. Feigelson, J. Cryst. Growth 79, 669 (1986).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol.

M. J. F. Digonnet, C. J. Gaeta, D. O’Meara, and H. J. Shaw, J. Lightwave Technol. LT-5, 642 (1987).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

Jpn. J. Appl. Phys.

C. Y. Lo, P. L. Huang, T. S. Chou, L. M. Lee, T. Y. Chang, S. L. Huang, L. Lin, H. Y. Lin, and F. C. Ho, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1228 (2002).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Rev. Sci. Instrum.

M. M. Fejer, J. L. Nightingale, G. A. Magel, and R. L. Byer, Rev. Sci. Instrum. 55, 1791 (1984).
[CrossRef]

Other

S. Ishibashi and K. Naganuma, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 34 of OSA Trends in Optics and Photonics Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), p. 103.

P. C. Becker, N. A. Olsson, and J. R. Simpson, Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology (Academic, San Diego, Calif., 1999).

S. Kück, K. Petermann, and G. Huber, in Advanced Solid-State Lasers, Vol. 10 of OSA Proceedings Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1991), p. 92.

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

Photograph of the polished end of (a) a 29µm core diameter fused-silica-clad Cr:YAG fiber and (b) a 100µm core diameter borosilicate-clad Cr:YAG fiber.

Fig. 2
Fig. 2

Distribution of major compositions by line scanning the cross section of (a) fused-silica-clad Cr:YAG fiber and (b) borosilicate-clad Cr:YAG fiber. The regions between the two vertical lines designate the core areas.

Fig. 3
Fig. 3

Cr4+ fluorescence of fused-silica- and borosilicate-clad Cr:YAG fibers.

Fig. 4
Fig. 4

ASE output power of borosilicate-clad Cr:YAG crystal fiber. Inset, fluorescence spectra of borosilicate-clad Cr4+:YAG crystal fiber and Cr4+:YAG crystal fiber without cladding.

Equations (3)

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

rwrwo=w/df+1-w/dY1-w/dY1/2,
CCr2O3=0.75C0v/γ1/2,
dPASE±zdz=PASE±zN2zσe-σesa+PASE0N2zσe,

Metrics