Abstract

We have experimentally demonstrated current-injection optical phase-lock loops (OPLLs) based on commercial single-section semiconductor distributed-feedback (DFB) lasers. Using two parallel OPLLs, we have obtained 87% efficient coherent power combining of the two DFB lasers. The rms differential phase error between the two lasers is about 30°.

© 2007 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Shirakawa, T. Saitou, T. Sekiguchi, and K. Ueda, Opt. Express 10, 1167 (2002).
    [PubMed]
  2. A. Yariv, Opt. Lett. 30, 2191 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
    [CrossRef]
  4. J. R. Leger, M. L. Scott, and W. B. Veldkamp, Appl. Phys. Lett. 52, 1771 (1988).
    [CrossRef]
  5. W. Wang, K. Nakagawa, S. Sayama, and M. Ohtsu, Opt. Lett. 17, 1593 (1992).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. V. A. Kozlov, J. Hernandez-Cordero, and T. F. Morse, Opt. Lett. 24, 1814 (1999).
    [CrossRef]
  7. L. Bartelt-Berger, U. Brauch, A. Giesen, H. Huegel, and H. Opower, Appl. Opt. 38, 5752 (1999).
    [CrossRef]
  8. S. J. Augst, T. Y. Fan, and A. Sanchez, Opt. Lett. 29, 474 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. L. H. Enloe and J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, pp. 165 (1965).
    [CrossRef]
  10. W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, and E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
    [CrossRef]
  11. R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
    [CrossRef]
  12. T. J. Kane and E. A. P. Cheng, Opt. Lett. 13, 970 (1988).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
    [CrossRef]
  14. S. Kobayashi, Y. Yamamoto, M. Ito, and T. Kimura, IEEE J. Quantum Electron. 18, 582 (1982).
    [CrossRef]
  15. P. Correc, O. Girard, and I. F. de Faria, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 30, 2485 (1994).
    [CrossRef]
  16. W. V. Sorin, K. W. Chang, G. A. Conrad, and P. R. Hernday, J. Lightwave Technol. 10, 787 (1992).
    [CrossRef]

2005 (1)

2004 (1)

2002 (1)

1999 (3)

V. A. Kozlov, J. Hernandez-Cordero, and T. F. Morse, Opt. Lett. 24, 1814 (1999).
[CrossRef]

L. Bartelt-Berger, U. Brauch, A. Giesen, H. Huegel, and H. Opower, Appl. Opt. 38, 5752 (1999).
[CrossRef]

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

1994 (1)

P. Correc, O. Girard, and I. F. de Faria, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 30, 2485 (1994).
[CrossRef]

1992 (2)

W. V. Sorin, K. W. Chang, G. A. Conrad, and P. R. Hernday, J. Lightwave Technol. 10, 787 (1992).
[CrossRef]

W. Wang, K. Nakagawa, S. Sayama, and M. Ohtsu, Opt. Lett. 17, 1593 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

1988 (2)

T. J. Kane and E. A. P. Cheng, Opt. Lett. 13, 970 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

J. R. Leger, M. L. Scott, and W. B. Veldkamp, Appl. Phys. Lett. 52, 1771 (1988).
[CrossRef]

1987 (1)

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

1983 (1)

R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
[CrossRef]

1982 (2)

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, and E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[CrossRef]

S. Kobayashi, Y. Yamamoto, M. Ito, and T. Kimura, IEEE J. Quantum Electron. 18, 582 (1982).
[CrossRef]

1965 (1)

L. H. Enloe and J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, pp. 165 (1965).
[CrossRef]

Augst, S. J.

Bartelt-Berger, L.

Bonek, E.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, and E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[CrossRef]

Brauch, U.

Carlson, N. W.

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

Chang, K. W.

W. V. Sorin, K. W. Chang, G. A. Conrad, and P. R. Hernday, J. Lightwave Technol. 10, 787 (1992).
[CrossRef]

Cheng, E. A. P.

Conrad, G. A.

W. V. Sorin, K. W. Chang, G. A. Conrad, and P. R. Hernday, J. Lightwave Technol. 10, 787 (1992).
[CrossRef]

Correc, P.

P. Correc, O. Girard, and I. F. de Faria, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 30, 2485 (1994).
[CrossRef]

de Faria, I. F.

P. Correc, O. Girard, and I. F. de Faria, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 30, 2485 (1994).
[CrossRef]

Dholakia, A.

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

Edge, C.

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

Elkin, M. D.

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

Enloe, L. H.

L. H. Enloe and J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, pp. 165 (1965).
[CrossRef]

Evans, G. A.

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

Fan, T. Y.

Giesen, A.

Girard, O.

P. Correc, O. Girard, and I. F. de Faria, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 30, 2485 (1994).
[CrossRef]

Gliese, U.

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

Hammer, J. M.

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

Hernandez-Cordero, J.

Hernday, P. R.

W. V. Sorin, K. W. Chang, G. A. Conrad, and P. R. Hernday, J. Lightwave Technol. 10, 787 (1992).
[CrossRef]

Huang, X.

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

Huegel, H.

Ito, M.

S. Kobayashi, Y. Yamamoto, M. Ito, and T. Kimura, IEEE J. Quantum Electron. 18, 582 (1982).
[CrossRef]

Kane, T. J.

Kimura, T.

S. Kobayashi, Y. Yamamoto, M. Ito, and T. Kimura, IEEE J. Quantum Electron. 18, 582 (1982).
[CrossRef]

Kobayashi, S.

S. Kobayashi, Y. Yamamoto, M. Ito, and T. Kimura, IEEE J. Quantum Electron. 18, 582 (1982).
[CrossRef]

Kozlov, V. A.

Langley, L. N.

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

Leeb, W. R.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, and E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[CrossRef]

Leger, J. R.

J. R. Leger, M. L. Scott, and W. B. Veldkamp, Appl. Phys. Lett. 52, 1771 (1988).
[CrossRef]

Lurie, M.

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

Morse, T. F.

Nakagawa, K.

Ohtsu, M.

Opower, H.

Palfrey, S. L.

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

Philipp, H. K.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, and E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[CrossRef]

Rodda, J. L.

L. H. Enloe and J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, pp. 165 (1965).
[CrossRef]

Saitou, T.

Sanchez, A.

Sayama, S.

Scholtz, A. L.

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, and E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[CrossRef]

Scott, M. L.

J. R. Leger, M. L. Scott, and W. B. Veldkamp, Appl. Phys. Lett. 52, 1771 (1988).
[CrossRef]

Seeds, A. J.

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

Sekiguchi, T.

Shirakawa, A.

Sorin, W. V.

W. V. Sorin, K. W. Chang, G. A. Conrad, and P. R. Hernday, J. Lightwave Technol. 10, 787 (1992).
[CrossRef]

Steele, R. C.

R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
[CrossRef]

Ueda, K.

Veldkamp, W. B.

J. R. Leger, M. L. Scott, and W. B. Veldkamp, Appl. Phys. Lett. 52, 1771 (1988).
[CrossRef]

Wale, M. J.

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

Wang, W.

Yamamoto, Y.

S. Kobayashi, Y. Yamamoto, M. Ito, and T. Kimura, IEEE J. Quantum Electron. 18, 582 (1982).
[CrossRef]

Yariv, A.

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. Lett. (3)

N. W. Carlson, G. A. Evans, J. M. Hammer, M. Lurie, S. L. Palfrey, and A. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 50, 1301 (1987).
[CrossRef]

J. R. Leger, M. L. Scott, and W. B. Veldkamp, Appl. Phys. Lett. 52, 1771 (1988).
[CrossRef]

W. R. Leeb, H. K. Philipp, A. L. Scholtz, and E. Bonek, Appl. Phys. Lett. 41, 592 (1982).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

R. C. Steele, Electron. Lett. 19, 69 (1983).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

S. Kobayashi, Y. Yamamoto, M. Ito, and T. Kimura, IEEE J. Quantum Electron. 18, 582 (1982).
[CrossRef]

P. Correc, O. Girard, and I. F. de Faria, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 30, 2485 (1994).
[CrossRef]

IEEE Trans. Microwave Theory Tech. (1)

L. N. Langley, M. D. Elkin, C. Edge, M. J. Wale, U. Gliese, X. Huang, and A. J. Seeds, IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47, 1257 (1999).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (1)

W. V. Sorin, K. W. Chang, G. A. Conrad, and P. R. Hernday, J. Lightwave Technol. 10, 787 (1992).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (5)

Proc. IEEE (1)

L. H. Enloe and J. L. Rodda, Proc. IEEE 53, pp. 165 (1965).
[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 (3)

Fig. 1
Fig. 1

Measured FM response of a single-section DFB laser.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Schematic of an OPLL. (b) Measured power spectrum of a 1.5 GHz locked beat signal.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Experimental setup for coherent power addition of two SC DFB lasers locked to a common reference laser. (b) Time domain measurement of combined power. Blue dots, measured data; red solid curve, smoothed data.

Equations (1)

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

P = 2 I [ 1 + cos ( Δ ω t + Δ ϕ + ϕ n ) ] ,

Metrics