Abstract

We demonstrate an ultrashort all-fiber-integrated chirped-pulse amplification system yielding 1-ps pulses with 20 kW of peak power. 40-ps initial pulses generated by an externally modulated laser diode are chirped by self-phase modulation in a conventional fiber, amplified, and compressed in 110 m of air-core photonic bandgap fiber. The compressed pulses are frequency doubled in a periodically poled KTP crystal with up to 48% efficiency and applied to supercontinuum generation in a holey fiber, resulting in a high-power uniform continuum that stretches from 430 to 1450 nm.

© 2005 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Bjarklev, J. Broeng, and A. S. Bjarklev, Photonic Crystal Fibres, (Kluwer Academic, Boston, Mass., 2003).
    [CrossRef]
  2. J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 25 (2000).
    [CrossRef]
  3. W. J. Wadsworth, A. Ortigosa-Blanch, J. C. Knight, T. A. Birks, T.-P. Martin Man, and P. St. J. Russell, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2148 (2002).
    [CrossRef]
  4. A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger, and T. Lasser, Rep. Prog. Phys. 66, 239 (2003).
    [CrossRef]
  5. I. Hartl, X. D. Li, C. Chudoba, R. K. Ghanta, T. H. Ko, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 26, 608 (2001).
    [CrossRef]
  6. D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. J. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. J. D. Shephard, J. D. C. Jones, D. P. Hand, G. Bouwmans, J. C. Knight, P. St. J. Russell, and B. J. Mangan, Opt. Express 12, 717 (2004), http://www.opticsexpress.org .
    [CrossRef] [PubMed]
  8. C. J. S. de Matos and J. R. Taylor, Opt. Express 11, 2832 (2003), http://www.opticsexpress.org .
    [CrossRef] [PubMed]
  9. J. Limpert, T. Schreiber, S. Nolte, H. Zellman, and A. Tunnermann, Opt. Express 11, 3332 (2003), http://www.opticsexpress.org .
    [CrossRef] [PubMed]
  10. C. J. S. de Matos and J. R. Taylor, Opt. Express 12, 405 (2004), http://www.opticsexpress.org .
    [CrossRef] [PubMed]
  11. M. E. Fermann, A. Galvanauskas, G. Sucha, and D. Harter, Appl. Phys. B 65, 259 (1997).
    [CrossRef]
  12. W. J. Tomlinson, R. H. Stolen, and C. V. Shank, J. Opt. Soc. Am. B 1, 139 (1984).
    [CrossRef]
  13. W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).
  14. A. A. Serafetinides, M. I. Makrapoulos, C. D. Skordoulis, and A. K. Kar, Appl. Surf. Sci. 180, 42 (2001).
  15. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, 2nd ed. (Academic, San Diego, Calif., 1995).
  16. M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
    [CrossRef]

2004 (2)

2003 (4)

C. J. S. de Matos and J. R. Taylor, Opt. Express 11, 2832 (2003), http://www.opticsexpress.org .
[CrossRef] [PubMed]

J. Limpert, T. Schreiber, S. Nolte, H. Zellman, and A. Tunnermann, Opt. Express 11, 3332 (2003), http://www.opticsexpress.org .
[CrossRef] [PubMed]

A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger, and T. Lasser, Rep. Prog. Phys. 66, 239 (2003).
[CrossRef]

W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).

2002 (1)

2001 (2)

I. Hartl, X. D. Li, C. Chudoba, R. K. Ghanta, T. H. Ko, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 26, 608 (2001).
[CrossRef]

A. A. Serafetinides, M. I. Makrapoulos, C. D. Skordoulis, and A. K. Kar, Appl. Surf. Sci. 180, 42 (2001).

2000 (2)

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

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

1999 (1)

M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
[CrossRef]

1997 (1)

M. E. Fermann, A. Galvanauskas, G. Sucha, and D. Harter, Appl. Phys. B 65, 259 (1997).
[CrossRef]

1984 (1)

Agrawal, G. P.

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

Birks, T. A.

Bjarklev, A.

A. Bjarklev, J. Broeng, and A. S. Bjarklev, Photonic Crystal Fibres, (Kluwer Academic, Boston, Mass., 2003).
[CrossRef]

Bjarklev, A. S.

A. Bjarklev, J. Broeng, and A. S. Bjarklev, Photonic Crystal Fibres, (Kluwer Academic, Boston, Mass., 2003).
[CrossRef]

Bouwmans, G.

Brener, I.

M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
[CrossRef]

Broeng, J.

A. Bjarklev, J. Broeng, and A. S. Bjarklev, Photonic Crystal Fibres, (Kluwer Academic, Boston, Mass., 2003).
[CrossRef]

Chaban, E. E.

M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
[CrossRef]

Chou, M. H.

M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
[CrossRef]

Christman, S. B.

M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
[CrossRef]

Chudoba, C.

Cundiff, S. T.

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

de Matos, C. J. S.

Diddams, S. A.

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

Dorn, P.

W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).

Drexler, W.

A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger, and T. Lasser, Rep. Prog. Phys. 66, 239 (2003).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
[CrossRef]

Fercher, A. F.

A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger, and T. Lasser, Rep. Prog. Phys. 66, 239 (2003).
[CrossRef]

Fermann, M. E.

M. E. Fermann, A. Galvanauskas, G. Sucha, and D. Harter, Appl. Phys. B 65, 259 (1997).
[CrossRef]

Fujimoto, J. G.

Galvanauskas, A.

M. E. Fermann, A. Galvanauskas, G. Sucha, and D. Harter, Appl. Phys. B 65, 259 (1997).
[CrossRef]

Ghanta, R. K.

Hall, J. L.

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

Hand, D. P.

Harter, D.

M. E. Fermann, A. Galvanauskas, G. Sucha, and D. Harter, Appl. Phys. B 65, 259 (1997).
[CrossRef]

Hartl, I.

Hitzenberger, C. K.

A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger, and T. Lasser, Rep. Prog. Phys. 66, 239 (2003).
[CrossRef]

Jones, D. J.

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

Jones, J. D. C.

Kar, A. K.

A. A. Serafetinides, M. I. Makrapoulos, C. D. Skordoulis, and A. K. Kar, Appl. Surf. Sci. 180, 42 (2001).

Knight, J. C.

Ko, T. H.

Lasser, T.

A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger, and T. Lasser, Rep. Prog. Phys. 66, 239 (2003).
[CrossRef]

Li, X. D.

Limpert, J.

Liu, X.

W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).

Makrapoulos, M. I.

A. A. Serafetinides, M. I. Makrapoulos, C. D. Skordoulis, and A. K. Kar, Appl. Surf. Sci. 180, 42 (2001).

Man, T.-P. Martin

Mangan, B. J.

Nolte, S.

Ortigosa-Blanch, A.

Ranka, J. K.

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

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

Rudolph, W.

W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).

Russell, P. St. J.

Schreiber, T.

Serafetinides, A. A.

A. A. Serafetinides, M. I. Makrapoulos, C. D. Skordoulis, and A. K. Kar, Appl. Surf. Sci. 180, 42 (2001).

Shank, C. V.

Shephard, J. D.

Skordoulis, C. D.

A. A. Serafetinides, M. I. Makrapoulos, C. D. Skordoulis, and A. K. Kar, Appl. Surf. Sci. 180, 42 (2001).

Stentz, A. J.

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

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

Stock, R.

W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).

Stolen, R. H.

Sucha, G.

M. E. Fermann, A. Galvanauskas, G. Sucha, and D. Harter, Appl. Phys. B 65, 259 (1997).
[CrossRef]

Taylor, J. R.

Tomlinson, W. J.

Tunnermann, A.

Vretenar, N.

W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).

Wadsworth, W. J.

Windeler, R. S.

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

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

Zellman, H.

Appl. Phys. B (1)

M. E. Fermann, A. Galvanauskas, G. Sucha, and D. Harter, Appl. Phys. B 65, 259 (1997).
[CrossRef]

Appl. Surf. Sci. (2)

W. Rudolph, P. Dorn, X. Liu, N. Vretenar, and R. Stock, Appl. Surf. Sci. 208–209, 327 (2003).

A. A. Serafetinides, M. I. Makrapoulos, C. D. Skordoulis, and A. K. Kar, Appl. Surf. Sci. 180, 42 (2001).

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
[CrossRef]

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

Opt. Express (4)

Opt. Lett. (2)

Rep. Prog. Phys. (1)

A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger, and T. Lasser, Rep. Prog. Phys. 66, 239 (2003).
[CrossRef]

Science (1)

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

Other (2)

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

A. Bjarklev, J. Broeng, and A. S. Bjarklev, Photonic Crystal Fibres, (Kluwer Academic, Boston, Mass., 2003).
[CrossRef]

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

Experimental configuration of the all-fiber CPA system.

Fig. 2
Fig. 2

Spectrum at the input of the DSF (dashed curve) and at the PBF output (solid curve).

Fig. 3
Fig. 3

Autocorrelation trace of compressed pulses at the PBF output.

Fig. 4
Fig. 4

Spectrum of the supercontinuum generated in a holey fiber by frequency-doubled pulses.

Metrics