Abstract

We report on the dispersion of the third-order nonlinear susceptibility (χ(3) or “Chi 3”) in planar Ta2O5 waveguides in the telecommunications spectral window. We utilize the observation of third-harmonic generation under ultrashort pulsed excitation as a reference-free characterization method of χ(3) and obtain a large nonlinear coefficient, 2×10−13 esu, at 1550 nm. Our observation of efficient third-harmonic generation in Ta2O5 waveguides in the telecoms window reveals the potential of this material system in high-speed integrated nonlinear optical switches.

© 2009 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C.-Y. Tai, J. Wilkinson, N. Perney, M. Netti, F. Cataneo, C. Finlayson, and J. Baumberg, Opt. Express 12, 5110 (2004).
    [CrossRef]
  2. R. W. Boyd, Nonlinear Optics, 2nd ed. (Academic, 2003).
  3. B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
    [CrossRef]
  4. A. Samoc, M. Samoc, M. Woodruff, and B. Luther-Davies, Opt. Lett. 20, 1241 (1995).
  5. T. Hashimoto and T. Yoko, Appl. Opt. 34, 2941 (1995).
    [CrossRef]
  6. M. Hemissi and H. Amardjia-Adnani, Dig. J. Nanomater. Biostruct. 2, 299 (2007).
  7. J. I. Dadap, N. C. Panoiu, X. Chen, I. W. Hsieh, X. Liu, C.-Y. Chou, E. Dulkeith, S. J. McNab, F. Xia, W. M. J. Green, L. Sekaric, Y. A. Vlasov, and J. R. M. Osgood, Opt. Express 16, 1280 (2008).
    [CrossRef]
  8. I. W. Hsieh, X. Chen, J. I. Dadap, N. C. Panoiu, R. M. Osgood, S. J. McNab, and Y. A. Vlasov, Opt. Express 14, 12380 (2006).
    [CrossRef]
  9. M. R. Lamont, B. Luther-Davies, D.-Y. Choi, S. Madden, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 14938 (2008).
    [CrossRef]
  10. M. R. Lamont, B. Luther-Davies, D.-Y. Choi, S. Madden, X. Gai, and B. J. Eggleton, Opt. Express 16, 20374 (2008).
    [CrossRef]
  11. M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
    [CrossRef]
  12. V. Ta'eed, M. D. Pelusi, B. J. Eggleton, D.-Y. Choi, S. Madden, D. Bulla, and B. Luther-Davies, Opt. Express 15, 15047 (2007).
    [CrossRef]
  13. R. Stegeman, G. Stegeman, P. Delfyett, L. Petit, N. Carlie, K. Richardson, and M. Couzi, Opt. Express 14, 11702 (2006).
    [CrossRef]
  14. C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.
  15. J. D. Mills, T. Chaipiboonwong, W. S. Brocklesby, M. D. B. Charlton, M. E. Zoorob, C. Netti, and J. J. Baumberg, Opt. Lett. 31, 2459 (2006).
  16. G. E. Jellison and F. A. Modine, Appl. Phys. Lett. 69, 371 (1996).
    [CrossRef]
  17. K. Postava, M. Aoyama, T. Yamaguchi, and H. Oda, Appl. Surf. Sci. 175-176, 276 (2001).

2008 (4)

2007 (2)

2006 (3)

2004 (1)

2001 (1)

K. Postava, M. Aoyama, T. Yamaguchi, and H. Oda, Appl. Surf. Sci. 175-176, 276 (2001).

1996 (1)

G. E. Jellison and F. A. Modine, Appl. Phys. Lett. 69, 371 (1996).
[CrossRef]

1995 (2)

1991 (1)

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

Amardjia-Adnani, H.

M. Hemissi and H. Amardjia-Adnani, Dig. J. Nanomater. Biostruct. 2, 299 (2007).

Aoyama, M.

K. Postava, M. Aoyama, T. Yamaguchi, and H. Oda, Appl. Surf. Sci. 175-176, 276 (2001).

Baumberg, J.

Baumberg, J. J.

J. D. Mills, T. Chaipiboonwong, W. S. Brocklesby, M. D. B. Charlton, M. E. Zoorob, C. Netti, and J. J. Baumberg, Opt. Lett. 31, 2459 (2006).

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Blow, K. J.

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

Boyd, R. W.

R. W. Boyd, Nonlinear Optics, 2nd ed. (Academic, 2003).

Brocklesby, W. S.

Bulla, D.

Bulla, D. A. P.

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

Carlie, N.

Cataneo, F.

Chaipiboonwong, T.

Charlton, M. D. B.

J. D. Mills, T. Chaipiboonwong, W. S. Brocklesby, M. D. B. Charlton, M. E. Zoorob, C. Netti, and J. J. Baumberg, Opt. Lett. 31, 2459 (2006).

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Chen, X.

Choi, D.-Y.

Chou, C.-Y.

Constantine, P. D.

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

Couzi, M.

Dadap, J. I.

Delfyett, P.

Doran, N. J.

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

Duk-Yong, C.

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

Dulkeith, E.

Eggleton, B. J.

Finlayson, C.

Flinn, G.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Gai, X.

Green, W. M. J.

Hashimoto, T.

Hemissi, M.

M. Hemissi and H. Amardjia-Adnani, Dig. J. Nanomater. Biostruct. 2, 299 (2007).

Hsieh, I. W.

Jellison, G. E.

G. E. Jellison and F. A. Modine, Appl. Phys. Lett. 69, 371 (1996).
[CrossRef]

Lamont, M. R.

Lamont, M. R. E.

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

Libin, F.

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

Lincoln, J. R.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Lison, F.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Liu, X.

Lucek, J. K.

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

Luther-Davies, B.

Madden, S.

Magi, E.

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

Marshall, I. W.

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

McNab, S. J.

Mills, J. D.

Modine, F. A.

G. E. Jellison and F. A. Modine, Appl. Phys. Lett. 69, 371 (1996).
[CrossRef]

Nelson, B. P.

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

Netti, C.

Netti, C. M.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Netti, M.

Oda, H.

K. Postava, M. Aoyama, T. Yamaguchi, and H. Oda, Appl. Surf. Sci. 175-176, 276 (2001).

Osgood, J. R. M.

Osgood, R. M.

Panoiu, N. C.

Parker, G. J.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Pelusi, M. D.

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

V. Ta'eed, M. D. Pelusi, B. J. Eggleton, D.-Y. Choi, S. Madden, D. Bulla, and B. Luther-Davies, Opt. Express 15, 15047 (2007).
[CrossRef]

Perney, N.

Petit, L.

Postava, K.

K. Postava, M. Aoyama, T. Yamaguchi, and H. Oda, Appl. Surf. Sci. 175-176, 276 (2001).

Richardson, K.

Roberts, S. W.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Samoc, A.

Samoc, M.

Sekaric, L.

Smith, K.

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

Stegeman, G.

Stegeman, R.

Ta'eed, V.

Ta'eed, V. G.

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

Tai, C.-Y.

Tauser, F.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Vlasov, Y. A.

Wilkinson, J.

Woodruff, M.

Xia, F.

Yamaguchi, T.

K. Postava, M. Aoyama, T. Yamaguchi, and H. Oda, Appl. Surf. Sci. 175-176, 276 (2001).

Yoko, T.

Zach, A.

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Zoorob, M. E.

J. D. Mills, T. Chaipiboonwong, W. S. Brocklesby, M. D. B. Charlton, M. E. Zoorob, C. Netti, and J. J. Baumberg, Opt. Lett. 31, 2459 (2006).

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. Lett. (1)

G. E. Jellison and F. A. Modine, Appl. Phys. Lett. 69, 371 (1996).
[CrossRef]

Appl. Surf. Sci. (1)

K. Postava, M. Aoyama, T. Yamaguchi, and H. Oda, Appl. Surf. Sci. 175-176, 276 (2001).

Dig. J. Nanomater. Biostruct. (1)

M. Hemissi and H. Amardjia-Adnani, Dig. J. Nanomater. Biostruct. 2, 299 (2007).

Electron. Lett. (1)

B. P. Nelson, K. J. Blow, P. D. Constantine, N. J. Doran, J. K. Lucek, I. W. Marshall, and K. Smith, Electron. Lett. 27, 704 (1991).
[CrossRef]

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

M. D. Pelusi, V. G. Ta'eed, F. Libin, E. Magi, M. R. E. Lamont, S. Madden, C. Duk-Yong, D. A. P. Bulla, B. Luther-Davies, and B. J. Eggleton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 14, 529 (2008).
[CrossRef]

Opt. Express (7)

Opt. Lett. (2)

Other (2)

C. M. Netti, M. E. Zoorob, S. W. Roberts, M. D. B. Charlton, G. J. Parker, J. J. Baumberg, J. R. Lincoln, F. Tauser, A. Zach, G. Flinn, and F. Lison, in Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers V (SPIE, 2005), pp. 195-199.

R. W. Boyd, Nonlinear Optics, 2nd ed. (Academic, 2003).

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.


Metrics