Abstract

We describe quasi-phase-matched nonlinear interactions in materials that possess 4¯ symmetry, such as GaAs. 4¯ symmetry together with curved propagation geometries produce quasi phase matching (QPM) without need of external domain inversions. To improve efficiency of nonlinear optical mixing, 4¯-QPM can be combined with resonant microcavities such as whispering-gallery-mode microdisks. All interacting waves must be resonant with the cavity, which leads to stringent tuning requirements. We show tuning behavior for second-harmonic generation in a GaAs microdisk cavity and estimate that, with milliwatt-level external pumping, approximately 0.1% power-conversion efficiency can be obtained with negligible higher-order nonlinear effects.

© 2009 U.S. Government

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
    [CrossRef]
  2. M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 27, 628 (2002).
  3. E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, Opt. Lett. 23, 1511 (1998).
    [CrossRef]
  4. S. Koh, T. Kondo, Y. Shiraki, and R. Ito, J. Cryst Growth 227-228, 183 (2001).
    [CrossRef]
  5. L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
    [CrossRef]
  6. R. Haidar, N. Forget, P. Kupecek, and E. Rosencher, J. Opt. Soc. Am. B 21, 1522 (2004).
    [CrossRef]
  7. A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).
  8. K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
    [CrossRef]
  9. Y. Dumeige and P. Féron, Phys. Rev. A 74, 063804 (2006).
    [CrossRef]
  10. Z. Yang, P. Chak, A. D. Bristow, H. M. van Driel, R. Iyer, J. S. Aitchison, A. L. Smirl, and J. E. Sipe, Opt. Lett. 32, 826 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. V. S. Ilchenko, A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, and L. Maleki, Phys. Rev. Lett. 92, 043903 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. M. Borselli, T. J. Johnson, and O. Painter, Opt. Express 13, 1515 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. H. A. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics (Prentice-Hall, 1984).
  14. A. Andronico, I. Favero, and G. Leo, Opt. Lett. 33, 2026 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. Z. G. Xie, S. Götzinger, W. Fang, H. Cao, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 98, 117401 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
    [CrossRef]
  17. K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
    [CrossRef]
  18. M. Borselli, Ph.D. thesis (California Institute of Technology, 2006).

2008

2007

2006

Y. Dumeige and P. Féron, Phys. Rev. A 74, 063804 (2006).
[CrossRef]

2005

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

M. Borselli, T. J. Johnson, and O. Painter, Opt. Express 13, 1515 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

2004

R. Haidar, N. Forget, P. Kupecek, and E. Rosencher, J. Opt. Soc. Am. B 21, 1522 (2004).
[CrossRef]

V. S. Ilchenko, A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, and L. Maleki, Phys. Rev. Lett. 92, 043903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2003

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

2002

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 27, 628 (2002).

2001

S. Koh, T. Kondo, Y. Shiraki, and R. Ito, J. Cryst Growth 227-228, 183 (2001).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

1998

A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).

E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, Opt. Lett. 23, 1511 (1998).
[CrossRef]

1962

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Aitchison, J. S.

Andronico, A.

Armstrong, J. A.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Atatüre, M.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Badolato, A.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Becouarn, L.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Berger, V.

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).

Bloembergen, N.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Borselli, M.

M. Borselli, T. J. Johnson, and O. Painter, Opt. Express 13, 1515 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

M. Borselli, Ph.D. thesis (California Institute of Technology, 2006).

Bravetti, P.

A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).

Brevignon, M.

Bristow, A. D.

Byer, R. L.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 27, 628 (2002).

Calligaro, M.

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

Cao, H.

Z. G. Xie, S. Götzinger, W. Fang, H. Cao, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 98, 117401 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Chak, P.

Dreiser, J.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Ducuing, J.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Dumeige, Y.

Y. Dumeige and P. Féron, Phys. Rev. A 74, 063804 (2006).
[CrossRef]

Ebert, C. B.

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Ebrahimzadeh, M.

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

Eyres, L. A.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Fang, W.

Z. G. Xie, S. Götzinger, W. Fang, H. Cao, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 98, 117401 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Favero, I.

Fejer, M. M.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 27, 628 (2002).

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Féron, P.

Y. Dumeige and P. Féron, Phys. Rev. A 74, 063804 (2006).
[CrossRef]

Fiore, A.

A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).

Forget, N.

Gerard, B.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Götzinger, S.

Z. G. Xie, S. Götzinger, W. Fang, H. Cao, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 98, 117401 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Haidar, R.

Harris, J. S.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Haus, H. A.

H. A. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics (Prentice-Hall, 1984).

Hennessy, K.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Hu, E.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Ilchenko, V. S.

V. S. Ilchenko, A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, and L. Maleki, Phys. Rev. Lett. 92, 043903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Imamoglu, A.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Ito, R.

S. Koh, T. Kondo, Y. Shiraki, and R. Ito, J. Cryst Growth 227-228, 183 (2001).
[CrossRef]

Iyer, R.

Johnson, T. J.

Jundt, D. H.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 27, 628 (2002).

Koh, S.

S. Koh, T. Kondo, Y. Shiraki, and R. Ito, J. Cryst Growth 227-228, 183 (2001).
[CrossRef]

Kondo, T.

S. Koh, T. Kondo, Y. Shiraki, and R. Ito, J. Cryst Growth 227-228, 183 (2001).
[CrossRef]

Kuo, P. S.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

Kupecek, P.

Lallier, E.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

E. Lallier, M. Brevignon, and J. Lehoux, Opt. Lett. 23, 1511 (1998).
[CrossRef]

Lehoux, J.

Leo, G.

Levi, O.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

Magel, G. A.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 27, 628 (2002).

Maleki, L.

V. S. Ilchenko, A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, and L. Maleki, Phys. Rev. Lett. 92, 043903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Matsko, A. B.

V. S. Ilchenko, A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, and L. Maleki, Phys. Rev. Lett. 92, 043903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Moutzouris, K.

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

Nagle, J.

A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).

Ortiz, V.

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

Painter, O.

Pershan, P. S.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Petroff, P. M.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Pinguet, T. J.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

Rao, S. V.

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

Rosencher, E.

R. Haidar, N. Forget, P. Kupecek, and E. Rosencher, J. Opt. Soc. Am. B 21, 1522 (2004).
[CrossRef]

A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).

Rossi, A. D.

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

Savchenkov, A. A.

V. S. Ilchenko, A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, and L. Maleki, Phys. Rev. Lett. 92, 043903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Shiraki, Y.

S. Koh, T. Kondo, Y. Shiraki, and R. Ito, J. Cryst Growth 227-228, 183 (2001).
[CrossRef]

Sipe, J. E.

Skauli, T.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

Smirl, A. L.

Solomon, G. S.

Z. G. Xie, S. Götzinger, W. Fang, H. Cao, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 98, 117401 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Tamboli, A.

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

Tourreau, P. J.

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

van Driel, H. M.

Vodopyanov, K. L.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

Xie, Z. G.

Z. G. Xie, S. Götzinger, W. Fang, H. Cao, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 98, 117401 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Yang, Z.

Appl. Phys. Lett.

L. A. Eyres, P. J. Tourreau, T. J. Pinguet, C. B. Ebert, J. S. Harris, M. M. Fejer, L. Becouarn, B. Gerard, and E. Lallier, Appl. Phys. Lett. 79, 904 (2001).
[CrossRef]

K. Moutzouris, S. V. Rao, M. Ebrahimzadeh, A. D. Rossi, M. Calligaro, V. Ortiz, and V. Berger, Appl. Phys. Lett. 83, 620 (2003).
[CrossRef]

K. Hennessy, A. Badolato, A. Tamboli, P. M. Petroff, E. Hu, M. Atatüre, J. Dreiser, and A. Imamoğlu, Appl. Phys. Lett. 87, 021108 (2005).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

M. M. Fejer, G. A. Magel, D. H. Jundt, and R. L. Byer, IEEE J. Quantum Electron. 27, 628 (2002).

J. Appl. Phys.

T. Skauli, P. S. Kuo, K. L. Vodopyanov, T. J. Pinguet, O. Levi, L. A. Eyres, J. S. Harris, M. M. Fejer, B. Gerard, L. Becouarn, and E. Lallier, J. Appl. Phys. 94, 6447 (2003).
[CrossRef]

J. Cryst Growth

S. Koh, T. Kondo, Y. Shiraki, and R. Ito, J. Cryst Growth 227-228, 183 (2001).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

Nature

A. Fiore, V. Berger, E. Rosencher, P. Bravetti, and J. Nagle, Nature 391, 1522 (1998).

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev.

J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Phys. Rev. A

Y. Dumeige and P. Féron, Phys. Rev. A 74, 063804 (2006).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett.

V. S. Ilchenko, A. A. Savchenkov, A. B. Matsko, and L. Maleki, Phys. Rev. Lett. 92, 043903 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Z. G. Xie, S. Götzinger, W. Fang, H. Cao, and G. S. Solomon, Phys. Rev. Lett. 98, 117401 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Other

M. Borselli, Ph.D. thesis (California Institute of Technology, 2006).

H. A. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics (Prentice-Hall, 1984).

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

Propagation geometries for (a) conventional quasi-phase-matched GaAs, and 4 ¯ -QPM in (b) square-shaped and (c) circular-shaped GaAs crystals.

Fig. 2
Fig. 2

2 λ 2 and λ 1 resonances for a GaAs microdisk as a function of (a) thickness, (b) radius, and (c) temperature. In each graph, one parameter is varied while the others are fixed to t = 0.177 μ m , R = 2.45 μ m , or T = 23 ° C .

Fig. 3
Fig. 3

Map of microdisk geometries supporting doubly resonant, 4 ¯ -QPM SHG with Δ m = 2 . Solid (dashed) lines represent T = 23 ° C ( 73 ° C ) . The wavelength range is limited to 1.85 μ m λ 1 1.98 μ m .

Equations (7)

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

H 1 z ( r , ϕ , z , t ) = A 1 ( ϕ , t ) Ψ 1 ( r , z ) e i ( ω 1 t m 1 ϕ ) ,
E 2 z ( r , ϕ , z , t ) = A 2 ( ϕ , t ) Ψ 2 ( r , z ) e i ( ω 2 t m 2 ϕ ) ,
A 2 ϕ = i A 1 2 [ K + e i ( Δ m + 2 ) ϕ + K e i ( Δ m 2 ) ϕ ] ,
a 1 t = i ω 1 a 1 ( 1 τ 1 0 + 1 τ 1 c ) a 1 + s 1 2 τ 1 c ,
a 2 t = i ω 2 a 2 ( 1 τ 2 0 + 1 τ 2 c ) a 2 + s NL ,
s NL = i a 1 2 δ ω FSR , 2 K ± ,
P 2 out = 2 τ 2 c | a 2 | 2 = 4 Q 2 c ω 2 ( 1 + Q 2 c Q 2 0 ) 2 ( 4 Q 1 c ω 1 ( 1 + Q 1 c Q 1 0 ) 2 P 1 in δ ω FSR , 2 | K ± | ) 2 .

Metrics