Abstract

Mode locking of an Yb-doped bulk laser in the 1μm spectral range using a single-walled carbon nanotube saturable absorber (SWCNT-SA) is demonstrated for the first time, to our knowledge. Passive mode locking of an Yb:KLuW laser resulted in nearly transform-limited pulses as short as 115fs at 1048nm. In addition, the nonlinear response of the SWCNT-SA was measured, yielding a modulation depth of 0.25% and a relaxation time of 750fs.

© 2008 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
    [CrossRef]
  2. U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).
  3. S. Y. Set, H. Yaguchi, Y. Tanaka, and M. Jablonski, J. Lightwave Technol. 22, 51 (2004).
    [CrossRef]
  4. K. H. Fong, K. Kikuchi, C. S. Goh, S. Y. Set, R. Grange, M. Haiml, A. Schlatter, and U. Keller, Opt. Lett. 32, 38 (2007).
    [CrossRef]
  5. T. R. Schibli, K. Minoshima, H. Kataura, E. Itoga, N. Minami, S. Kazaoui, K. Miyashita, M. Tokumoto, and Y. Sakakibara, Opt. Express 13, 8025 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
    [CrossRef]
  7. J. W. Nicholson, in Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, 2007) paper CMU6.
  8. U. Griebner, S. Rivier, V. Petrov, M. Zorn, G. Erbert, M. Weyers, X. Mateos, M. Aguiló, J. Massons, and F. Díaz, Opt. Express 13, 3465 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. M. Haiml, R. Grange, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 331 (2004).
    [CrossRef]

2007 (2)

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

K. H. Fong, K. Kikuchi, C. S. Goh, S. Y. Set, R. Grange, M. Haiml, A. Schlatter, and U. Keller, Opt. Lett. 32, 38 (2007).
[CrossRef]

2005 (2)

2004 (2)

2002 (1)

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

1996 (1)

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Aguiló, M.

Ajayan, P. M.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Aus der Au, J.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Braun, B.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Bukin, V. V.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Chen, Y.-C.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Chernov, A. I.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Díaz, F.

Erbert, G.

Fluck, R.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Fong, K. H.

Garnov, S. V.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Goh, C. S.

Grange, R.

Griebner, U.

Haiml, M.

Hönninger, C.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Itoga, E.

Jablonski, M.

Jung, I. D.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Kärtner, F. X.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Kataura, H.

Kazaoui, S.

Keller, U.

K. H. Fong, K. Kikuchi, C. S. Goh, S. Y. Set, R. Grange, M. Haiml, A. Schlatter, and U. Keller, Opt. Lett. 32, 38 (2007).
[CrossRef]

M. Haiml, R. Grange, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 331 (2004).
[CrossRef]

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Kikuchi, K.

Kopf, D.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Kutovoi, S. A.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Lobach, A. S.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Lu, T.-M.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Massons, J.

Mateos, X.

Matuschek, N.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Minami, N.

Minoshima, K.

Miyashita, K.

Nicholson, J. W.

J. W. Nicholson, in Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, 2007) paper CMU6.

Obraztsov, P. A.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Obraztsova, E. D.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Petrov, V.

Raravikar, N. R.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Rivier, S.

Sakakibara, Y.

Schadler, L. S.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Schibli, T. R.

Schlatter, A.

Set, S. Y.

Shcherbakov, I. A.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Sirotkin, A. A.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Solokhin, S. A.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Tanaka, Y.

Tokumoto, M.

Wang, G.-C.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Weingarten, K. J.

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

Weyers, M.

Yaguchi, H.

Zagumennyi, Y. D.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Zavartsev, Y. D.

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Zhang, X.-C.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Zhao, Y.-P.

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

Zorn, M.

Appl. Phys. B (1)

M. Haiml, R. Grange, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 331 (2004).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

Y.-C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y.-P. Zhao, T.-M. Lu, G.-C. Wang, and X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Areas Commun. (1)

U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Areas Commun. 2, 435 (1996).

J. Lightwave Technol. (1)

Laser Phys. Lett. (1)

S. V. Garnov, S. A. Solokhin, E. D. Obraztsova, A. S. Lobach, P. A. Obraztsov, A. I. Chernov, V. V. Bukin, A. A. Sirotkin, Y. D. Zagumennyi, Y. D. Zavartsev, S. A. Kutovoi, and I. A. Shcherbakov, Laser Phys. Lett. 4, 648 (2007).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (1)

Other (1)

J. W. Nicholson, in Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, 2007) paper CMU6.

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

Pump–probe trace of the SWCNT-SA (excitation wavelength, 1058 nm ). Dots, measured data; solid curve, fit to the data.

Fig. 2
Fig. 2

Nonlinear transmission of the SWCNT-SA. Single-pass transmission at Brewster angle versus incident pulse fluence (dots, measured data; solid curve, fit to the data).

Fig. 3
Fig. 3

Setup of the SWCNT-SA mode-locked Yb:KLuW laser. M 1 , M 2 , and M 3 , focusing mirrors with radius of curvature ( ROC ) = 10 cm ; M 6 , focusing mirror with ROC = 5 cm ; P 1 , P 2 , SF10 prisms; M 4 , M 5 , plane output couplers; SAM, saturable absorber mirror.

Fig. 4
Fig. 4

SWCNT-SA mode-locked Yb:KLuW laser. (a) Autocorrelation trace (τ, FWHM of the pulse; τ Δ ν , time-bandwidth product; the solid curve indicates the sech 2 -pulse shape fit) and (inset) optical spectrum; (b) radio frequency spectrum (first beat note). Inset, 1 GHz scan of the radio-frequency spectrum.

Metrics