Abstract

We propose several techniques to modulate the local amplitude of quasi-phase-matched (QPM) interactions in periodically poled lithium niobate waveguides and demonstrate apodization by using each of these techniques. When the hard edges are removed in the spatial profile of the nonlinear coupling, the sidelobes of the frequency tuning curves are suppressed by 13dB or more, compared with a uniform grating, consistent with theoretical predictions. The sidelobe-suppressed gratings are useful for frequency conversion devices in optical communication systems to minimize interchannel cross talk, while the amplitude modulation techniques in general have potential uses in applications that require altering the tuning curve shapes.

© 2006 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. R. Parameswaran, R. K. Route, J. R. Kurz, R. V. Roussev, M. M. Fejer, and M. Fujimura, Opt. Lett. 27, 179 (2002).
    [CrossRef]
  2. M. H. Chou, I. Brener, M. M. Fejer, E. E. Chaban, and S. B. Christman, IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 653 (1999).
    [CrossRef]
  3. M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
    [CrossRef]
  4. T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
    [CrossRef]
  5. S. Kawanishi, T. Yamamoto, M. Nakazawa, and M. M. Fejer, Electron. Lett. 37, 842 (2001).
    [CrossRef]
  6. G. Imeshev, M. A. Arbore, M. M. Fejer, A. Galvanauskas, M. Fermann, and D. Harter, J. Opt. Soc. Am. B 17, 304 (2000).
    [CrossRef]
  7. J. R. Kurz, A. M. Schober, D. S. Hum, A. J. Saltzman, and M. M. Fejer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 660 (2002).
    [CrossRef]
  8. M. H. Chou, K. R. Parameswaran, M. M. Fejer, and I. Brener, Opt. Lett. 24, 1157 (1999).
    [CrossRef]
  9. M. Asobe, O. Tadanaga, H. Miyazawa, Y. Nishida, and H. Suzuki, Opt. Lett. 28, 558 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. Jie Huang, J. R. Kurz, C. Langrock, A. M. Schober, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 29, 2482 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. QE-28, 2631 (1992).
    [CrossRef]
  12. J. R. Kurz, X. P. Xie, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 27, 1445 (2002).
    [CrossRef]

2004 (2)

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Jie Huang, J. R. Kurz, C. Langrock, A. M. Schober, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 29, 2482 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2003 (1)

2002 (3)

2001 (1)

S. Kawanishi, T. Yamamoto, M. Nakazawa, and M. M. Fejer, Electron. Lett. 37, 842 (2001).
[CrossRef]

2000 (2)

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

G. Imeshev, M. A. Arbore, M. M. Fejer, A. Galvanauskas, M. Fermann, and D. Harter, J. Opt. Soc. Am. B 17, 304 (2000).
[CrossRef]

1999 (2)

M. H. Chou, K. R. Parameswaran, M. M. Fejer, and I. Brener, Opt. Lett. 24, 1157 (1999).
[CrossRef]

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

1992 (1)

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. QE-28, 2631 (1992).
[CrossRef]

Arbore, M. A.

Asobe, M.

Brener, I.

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

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

M. H. Chou, K. R. Parameswaran, M. M. Fejer, and I. Brener, Opt. Lett. 24, 1157 (1999).
[CrossRef]

Byer, R. L.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. QE-28, 2631 (1992).
[CrossRef]

Chaban, E. E.

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

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, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

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

M. H. Chou, K. R. Parameswaran, M. M. Fejer, and I. Brener, Opt. Lett. 24, 1157 (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]

Fejer, M. M.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Jie Huang, J. R. Kurz, C. Langrock, A. M. Schober, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 29, 2482 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

J. R. Kurz, A. M. Schober, D. S. Hum, A. J. Saltzman, and M. M. Fejer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 660 (2002).
[CrossRef]

K. R. Parameswaran, R. K. Route, J. R. Kurz, R. V. Roussev, M. M. Fejer, and M. Fujimura, Opt. Lett. 27, 179 (2002).
[CrossRef]

J. R. Kurz, X. P. Xie, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 27, 1445 (2002).
[CrossRef]

S. Kawanishi, T. Yamamoto, M. Nakazawa, and M. M. Fejer, Electron. Lett. 37, 842 (2001).
[CrossRef]

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

G. Imeshev, M. A. Arbore, M. M. Fejer, A. Galvanauskas, M. Fermann, and D. Harter, J. Opt. Soc. Am. B 17, 304 (2000).
[CrossRef]

M. H. Chou, K. R. Parameswaran, M. M. Fejer, and I. Brener, Opt. Lett. 24, 1157 (1999).
[CrossRef]

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

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. QE-28, 2631 (1992).
[CrossRef]

Fermann, M.

Fujimura, M.

Galvanauskas, A.

Harter, D.

Huang, Jie

Hum, D. S.

J. R. Kurz, A. M. Schober, D. S. Hum, A. J. Saltzman, and M. M. Fejer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 660 (2002).
[CrossRef]

Imeshev, G.

Ishii, M.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Jundt, D. H.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. QE-28, 2631 (1992).
[CrossRef]

Kawanishi, S.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

S. Kawanishi, T. Yamamoto, M. Nakazawa, and M. M. Fejer, Electron. Lett. 37, 842 (2001).
[CrossRef]

Kitoh, T.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Kosinski, S.

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

Kurz, J. R.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Jie Huang, J. R. Kurz, C. Langrock, A. M. Schober, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 29, 2482 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

J. R. Kurz, X. P. Xie, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 27, 1445 (2002).
[CrossRef]

K. R. Parameswaran, R. K. Route, J. R. Kurz, R. V. Roussev, M. M. Fejer, and M. Fujimura, Opt. Lett. 27, 179 (2002).
[CrossRef]

J. R. Kurz, A. M. Schober, D. S. Hum, A. J. Saltzman, and M. M. Fejer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 660 (2002).
[CrossRef]

Langrock, C.

Lenz, G.

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

Magari, K.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Magel, G. A.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. QE-28, 2631 (1992).
[CrossRef]

Mino, S.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Miyazawa, H.

Mori, K.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Nakazawa, M.

S. Kawanishi, T. Yamamoto, M. Nakazawa, and M. M. Fejer, Electron. Lett. 37, 842 (2001).
[CrossRef]

Nishida, Y.

Ogawa, I.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Ohara, T.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Okamoto, M.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Parameswaran, K. R.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

K. R. Parameswaran, R. K. Route, J. R. Kurz, R. V. Roussev, M. M. Fejer, and M. Fujimura, Opt. Lett. 27, 179 (2002).
[CrossRef]

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

M. H. Chou, K. R. Parameswaran, M. M. Fejer, and I. Brener, Opt. Lett. 24, 1157 (1999).
[CrossRef]

Philen, D.

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

Roussev, R. V.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

K. R. Parameswaran, R. K. Route, J. R. Kurz, R. V. Roussev, M. M. Fejer, and M. Fujimura, Opt. Lett. 27, 179 (2002).
[CrossRef]

Route, R. K.

Saltzman, A. J.

J. R. Kurz, A. M. Schober, D. S. Hum, A. J. Saltzman, and M. M. Fejer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 660 (2002).
[CrossRef]

Sato, K.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Schober, A. M.

Jie Huang, J. R. Kurz, C. Langrock, A. M. Schober, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 29, 2482 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

J. R. Kurz, A. M. Schober, D. S. Hum, A. J. Saltzman, and M. M. Fejer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 660 (2002).
[CrossRef]

Scotti, R.

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

Shake, I.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Shmulovich, J.

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

Suzuki, H.

Tadanaga, O.

Takara, H.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Xie, X. P.

Yamada, T.

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

Yamamoto, T.

S. Kawanishi, T. Yamamoto, M. Nakazawa, and M. M. Fejer, Electron. Lett. 37, 842 (2001).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

S. Kawanishi, T. Yamamoto, M. Nakazawa, and M. M. Fejer, Electron. Lett. 37, 842 (2001).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. QE-28, 2631 (1992).
[CrossRef]

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

J. R. Kurz, A. M. Schober, D. S. Hum, A. J. Saltzman, and M. M. Fejer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 660 (2002).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (3)

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

M. H. Chou, I. Brener, G. Lenz, R. Scotti, E. E. Chaban, J. Shmulovich, D. Philen, S. Kosinski, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 82 (2000).
[CrossRef]

T. Ohara, H. Takara, I. Shake, K. Mori, K. Sato, S. Kawanishi, S. Mino, T. Yamada, M. Ishii, I. Ogawa, T. Kitoh, K. Magari, M. Okamoto, R. V. Roussev, J. R. Kurz, K. R. Parameswaran, and M. M. Fejer, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 650 (2004).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Opt. Lett. (5)

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 (5)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic of a mode-overlap-control device.

Fig. 2
Fig. 2

The double-coupler structure modulates the amplitude of the nonlinear coupling and hence the QPM interactions in a waveguide, although the grating itself is uniform.

Fig. 3
Fig. 3

Deleted-reversal grating and the target function of d eff ( z ) .

Fig. 4
Fig. 4

Experimental (solid) and theoretical (dashed) SHG tuning curves of (a) a uniform grating and three apodized gratings, using (b) mode-overlap control, (c) the double-coupler scheme, and (d) the deleted-reversal method, respectively. In each case the side-lobes have been clearly suppressed with respect to those of the uniform grating. The grating in (c) is 3.4 mm long, i.e., twice the coupling length, so its tuning curve is wider than that of the 5.64-mm-long gratings in the other three graphs.

Fig. 5
Fig. 5

κ ( z ) profiles (left) and the corresponding tuning curves (right) of three apodized gratings, compared with theoretical calculations (dashed curves).

Equations (3)

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

P 2 ω ( L ) 0 L κ ( z ) exp { j [ ϕ 2 ( z ) 2 ϕ 1 ( z ) ] } d z 2 ,
κ ( z ) = ν ( z ) P ω ( z ) ,
ν ( z ) = d ( x , y , z ) E ¯ ω 2 ( x , y ) E ¯ 2 ω * ( x , y ) d x d y .

Metrics