Abstract

A compact, efficient optical parametric oscillator (OPO) for the visible to near-infrared region based on periodically poled stoichiometric lithium tantalate pumped by a frequency-doubled multikilohertz Q-switched Nd:YAG laser is demonstrated. Up to 61% photon conversion with a 71% slope efficiency for photon conversion from 532 nm to the signal radiation was measured. We observed that the efficient conversion diminished the potential for photorefractive damage induced by the 532 nm radiation in the crystal and made sustained operation of the OPO device possible.

© 2005 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. Vodopyanov, Top. Appl. Phys. 89, 141 (2003).
  2. V. Pruneri, J. Webjörn, P. St.J. Russell, and D. C. Hanna, Appl. Phys. Lett. 67, 2126 (1995).
    [Crossref]
  3. M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
    [Crossref]
  4. U. Strussner, A. Peters, J. Mlynek, S. Schiller, J.-P. Meyn, and R. Wallenstein, Opt. Lett. 24, 1602 (1999).
    [Crossref]
  5. M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
    [Crossref]
  6. X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
    [Crossref]
  7. M. Katz, R. K. Route, D. S. Hum, K. R. Parameswaran, G. D. Miller, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 29, 1775 (2004).
    [Crossref] [PubMed]
  8. A. G. Getman, S. V. Popov, and J. R. Taylor, Appl. Phys. Lett. 85, 3026 (2004).
    [Crossref]
  9. T. Hatanaka, K. Nakamura, and T. Taniuchi, Opt. Lett. 25, 651 (2000).
    [Crossref]
  10. N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
    [Crossref]
  11. S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
    [Crossref]
  12. A. E. Siegman, Lasers (University Science, 1986), p. 706.
  13. A. Bruner, D. Eger, M. B. Oron, P. Blau, and M. Katz, Opt. Lett. 28, 194 (2003).
    [Crossref] [PubMed]
  14. N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
    [Crossref]

2004 (5)

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

A. G. Getman, S. V. Popov, and J. R. Taylor, Appl. Phys. Lett. 85, 3026 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
[Crossref]

M. Katz, R. K. Route, D. S. Hum, K. R. Parameswaran, G. D. Miller, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 29, 1775 (2004).
[Crossref] [PubMed]

2003 (2)

2002 (1)

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

2000 (1)

1999 (1)

1998 (1)

M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
[Crossref]

1995 (2)

V. Pruneri, J. Webjörn, P. St.J. Russell, and D. C. Hanna, Appl. Phys. Lett. 67, 2126 (1995).
[Crossref]

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Blau, P.

Bruner, A.

Eger, D.

Fan, Y. X.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

Fejer, M. M.

Furukawa, Y.

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

Ge, C. Z.

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Getman, A. G.

A. G. Getman, S. V. Popov, and J. R. Taylor, Appl. Phys. Lett. 85, 3026 (2004).
[Crossref]

Hanna, D. C.

V. Pruneri, J. Webjörn, P. St.J. Russell, and D. C. Hanna, Appl. Phys. Lett. 67, 2126 (1995).
[Crossref]

Hatanaka, T.

He, J. L.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

Hong, J. F.

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Hu, X. P.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

Hum, D. S.

Inaba, H.

M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
[Crossref]

Ito, H.

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

Katz, M.

Kimura, M.

M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
[Crossref]

Kimura, S.

M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
[Crossref]

Kitamura, K.

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
[Crossref]

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

Kurimura, S.

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
[Crossref]

Meyn, J.-P.

Miller, G. D.

Ming, N. B.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

Mlynek, J.

Nakamura, K.

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

T. Hatanaka, K. Nakamura, and T. Taniuchi, Opt. Lett. 25, 651 (2000).
[Crossref]

Nakamura, M.

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
[Crossref]

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

Nomura, Y.

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
[Crossref]

Oron, M. B.

Parameswaran, K. R.

Peters, A.

Popov, S. V.

A. G. Getman, S. V. Popov, and J. R. Taylor, Appl. Phys. Lett. 85, 3026 (2004).
[Crossref]

Pruneri, V.

V. Pruneri, J. Webjörn, P. St.J. Russell, and D. C. Hanna, Appl. Phys. Lett. 67, 2126 (1995).
[Crossref]

Route, R. K.

Russell, P. St.J.

V. Pruneri, J. Webjörn, P. St.J. Russell, and D. C. Hanna, Appl. Phys. Lett. 67, 2126 (1995).
[Crossref]

Schiller, S.

Shu, H.

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Siegman, A. E.

A. E. Siegman, Lasers (University Science, 1986), p. 706.

Strussner, U.

Taguchi, N.

M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
[Crossref]

Takekawa, S.

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

Taniuchi, T.

Taylor, J. R.

A. G. Getman, S. V. Popov, and J. R. Taylor, Appl. Phys. Lett. 85, 3026 (2004).
[Crossref]

Terabe, K.

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

Tsunekane, M.

M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
[Crossref]

Usami, T.

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

Vodopyanov, K.

K. Vodopyanov, Top. Appl. Phys. 89, 141 (2003).

Wallenstein, R.

Wang, H. F.

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Wang, H. T.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

Wang, X.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

Webjörn, J.

V. Pruneri, J. Webjörn, P. St.J. Russell, and D. C. Hanna, Appl. Phys. Lett. 67, 2126 (1995).
[Crossref]

Yu, N. E.

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
[Crossref]

Zhang, Z. Y.

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Zhu, S. N.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Zhu, Y. Y.

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Zu, Y. Y.

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (6)

V. Pruneri, J. Webjörn, P. St.J. Russell, and D. C. Hanna, Appl. Phys. Lett. 67, 2126 (1995).
[Crossref]

M. Tsunekane, S. Kimura, M. Kimura, N. Taguchi, and H. Inaba, Appl. Phys. Lett. 72, 3414 (1998).
[Crossref]

X. P. Hu, X. Wang, J. L. He, Y. X. Fan, S. N. Zhu, H. T. Wang, Y. Y. Zu, and N. B. Ming, Appl. Phys. Lett. 85, 188 (2004).
[Crossref]

A. G. Getman, S. V. Popov, and J. R. Taylor, Appl. Phys. Lett. 85, 3026 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura. Appl. Phys. Lett. 84, 1662 (2004).
[Crossref]

N. E. Yu, S. Kurimura, Y. Nomura, M. Nakamura, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 85, 5134 (2004).
[Crossref]

Ferroelectrics (1)

M. Nakamura, S. Takekawa, K. Terabe, K. Kitamura, T. Usami, K. Nakamura, H. Ito, and Y. Furukawa, Ferroelectrics 273, 199 (2002).
[Crossref]

J. Appl. Phys. (1)

S. N. Zhu, Y. Y. Zhu, Z. Y. Zhang, H. Shu, H. F. Wang, J. F. Hong, and C. Z. Ge, J. Appl. Phys. 77, 5481 (1995).
[Crossref]

Opt. Lett. (4)

Top. Appl. Phys. (1)

K. Vodopyanov, Top. Appl. Phys. 89, 141 (2003).

Other (1)

A. E. Siegman, Lasers (University Science, 1986), p. 706.

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

Scanning electron microscope micrograph of etched domain-inverted patterns on the + C surface of the PPSLT in the region with a 11.0 μ m grating period.

Fig. 2
Fig. 2

Flat–flat cavity with dichroic mirror inside the cavity, designed for broad tuning operation.

Fig. 3
Fig. 3

OPO tuning versus PPSLT crystal grating period, measured data (circles and crosses) and calculated tuning curve (solid curve) for a 532.3 nm pumped PPSLT OPO at the temperatures shown. Idler wavelengths above 1700 nm were inferred from the corresponding signal wavelengths. Inset, photon conversion efficiency obtained versus wavelength with the grating periods at 200°C.

Fig. 4
Fig. 4

Average signal (708.3 nm) and idler (2141 nm) output power versus the input power at 532 nm for a short optical cavity and output coupling optimized for maximum power; η is the power slope efficiency. The photon conversion efficiency for every grating period is shown in the inset. To cover the wavelength range shown, two sets of optics (filled squares, 660–800 nm; open circles, 800–900 nm) were used; see text. The highest conversion point shown in the inset corresponds to the highest point in the power curve in the main figure.

Metrics