Abstract

We report, for the first time to our knowledge, an all-fiber wavelength-swept Tm-doped laser based on a fiber Fabry–Perot tunable filter in the 2μm spectral region. The laser wavelength can be continuously tuned over 200nm from 1840 to 2040nm in a short period of time. The demonstrated tuning speed was 12.5μm/s with a tuning efficiency of 17.5nm/V. The spectral linewidth of the laser was measured to be approximately 300MHz or 0.01cm1. This kind of laser can find potential applications in both high-resolution laser spectroscopy and tunable mid-IR generation via nonlinear frequency conversion.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
    [CrossRef]
  2. J. Yu, B. C. Trieu, E. A. Modlin, U. N. Singh, M. J. Kavaya, S. Chen, Y. Bai, P. J. Petzar, and M. Petros, Opt. Lett. 31, 462 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
    [CrossRef]
  4. R. C. Stoneman and L. Esterowitz, Opt. Lett. 15, 486 (1990).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. D. C. Hanna, R. M. Percival, R. G. Smart, and A. C. Tropper, Opt. Commun. 75, 283 (1990).
    [CrossRef]
  6. J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
    [CrossRef]
  7. F. Wang, D. Y. Shen, D. Y. Fan, and Q. S. Lu, Laser Phys. Lett. 7, 450 (2010).
    [CrossRef]
  8. T. Haber, K. Hsu, C. M. Miller, and Y. Bao, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 1456 (2000).
    [CrossRef]
  9. F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
    [CrossRef]
  10. J. Geng, Q. Wang, T. Luo, S. Jiang, and F. Amzajerdian, Opt. Lett. 34, 3493 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. M. Jiang and P. Tayebati, Opt. Lett. 32, 1797 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]

2010 (1)

F. Wang, D. Y. Shen, D. Y. Fan, and Q. S. Lu, Laser Phys. Lett. 7, 450 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

2007 (1)

2006 (1)

2005 (1)

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

2004 (1)

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

2000 (2)

T. Haber, K. Hsu, C. M. Miller, and Y. Bao, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 1456 (2000).
[CrossRef]

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

1993 (1)

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

1990 (2)

R. C. Stoneman and L. Esterowitz, Opt. Lett. 15, 486 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

D. C. Hanna, R. M. Percival, R. G. Smart, and A. C. Tropper, Opt. Commun. 75, 283 (1990).
[CrossRef]

Ahl, J. L.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Alam, S. U.

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Allik, T. H.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Amzajerdian, F.

Andersen, P. E.

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

Bai, Y.

Bao, Y.

T. Haber, K. Hsu, C. M. Miller, and Y. Bao, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 1456 (2000).
[CrossRef]

Bjarklev, A.

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

Black, J.

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

Bruns, D. L.

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

Budni, P. A.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Chandra, S.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Chen, S.

Chicklis, E. P.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Clarkson, W. A.

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Clayton, B.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Esterowitz, L.

Fan, D. Y.

F. Wang, D. Y. Shen, D. Y. Fan, and Q. S. Lu, Laser Phys. Lett. 7, 450 (2010).
[CrossRef]

Geiser, A. G.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Geng, J.

Grundinin, A. B.

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Haber, T.

T. Haber, K. Hsu, C. M. Miller, and Y. Bao, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 1456 (2000).
[CrossRef]

Hale, C. P.

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

Hanna, D. C.

D. C. Hanna, R. M. Percival, R. G. Smart, and A. C. Tropper, Opt. Commun. 75, 283 (1990).
[CrossRef]

Hannon, S. M.

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

Henderson, S. W.

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

Hovis, W. W.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Hsu, K.

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

T. Haber, K. Hsu, C. M. Miller, and Y. Bao, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 1456 (2000).
[CrossRef]

Hutchinson, J. A.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Jiang, M.

Jiang, S.

Kavaya, M. J.

Ketteridge, P. A.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Lanier, K. G.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Lu, Q. S.

F. Wang, D. Y. Shen, D. Y. Fan, and Q. S. Lu, Laser Phys. Lett. 7, 450 (2010).
[CrossRef]

Luo, T.

Magee, J. R.

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

Miller, C. M.

T. Haber, K. Hsu, C. M. Miller, and Y. Bao, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 1456 (2000).
[CrossRef]

Miller, C. R.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Modlin, E. A.

Nielsen, F. D.

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

Nilsson, J.

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Percival, R. M.

D. C. Hanna, R. M. Percival, R. G. Smart, and A. C. Tropper, Opt. Commun. 75, 283 (1990).
[CrossRef]

Petros, M.

Petzar, P. J.

Sahu, J. K.

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Selvas, R.

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Shen, D. Y.

F. Wang, D. Y. Shen, D. Y. Fan, and Q. S. Lu, Laser Phys. Lett. 7, 450 (2010).
[CrossRef]

Singh, U. N.

Smart, R. G.

D. C. Hanna, R. M. Percival, R. G. Smart, and A. C. Tropper, Opt. Commun. 75, 283 (1990).
[CrossRef]

Stoneman, R. C.

Suni, P. J. M.

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

Tayebati, P.

Thrane, L.

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

Trieu, B. C.

Tropper, A. C.

D. C. Hanna, R. M. Percival, R. G. Smart, and A. C. Tropper, Opt. Commun. 75, 283 (1990).
[CrossRef]

Turner, P. W.

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Wager, M. E.

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[CrossRef]

Wang, F.

F. Wang, D. Y. Shen, D. Y. Fan, and Q. S. Lu, Laser Phys. Lett. 7, 450 (2010).
[CrossRef]

Wang, Q.

Yu, J.

Yuen, E. H.

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

T. Haber, K. Hsu, C. M. Miller, and Y. Bao, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 1456 (2000).
[CrossRef]

IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing (1)

S. W. Henderson, P. J. M. Suni, C. P. Hale, S. M. Hannon, J. R. Magee, D. L. Bruns, and E. H. Yuen, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 31, 4 (1993).
[CrossRef]

Laser Phys. Lett. (1)

F. Wang, D. Y. Shen, D. Y. Fan, and Q. S. Lu, Laser Phys. Lett. 7, 450 (2010).
[CrossRef]

Opt. Commun. (1)

D. C. Hanna, R. M. Percival, R. G. Smart, and A. C. Tropper, Opt. Commun. 75, 283 (1990).
[CrossRef]

Opt. Fiber Technol. (1)

J. Nilsson, W. A. Clarkson, R. Selvas, J. K. Sahu, P. W. Turner, S. U. Alam, and A. B. Grundinin, Opt. Fiber Technol. 10, 5 (2004).
[CrossRef]

Opt. Lett. (4)

Proc. SPIE (2)

F. D. Nielsen, L. Thrane, J. Black, K. Hsu, A. Bjarklev, P. E. Andersen, Proc. SPIE 5861, 58610H (2005).
[CrossRef]

S. Chandra, M. E. Wager, B. Clayton, A. G. Geiser, T. H. Allik, J. L. Ahl, C. R. Miller, P. A. Budni, P. A. Ketteridge, K. G. Lanier, E. P. Chicklis, J. A. Hutchinson, and W. W. Hovis, Proc. SPIE 4036, 200 (2000).
[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 (7)

Fig. 1
Fig. 1

Illustration of the FFP-TF structure.

Fig. 2
Fig. 2

The FFP-TF is characterized by a mid-IR supercontinuum fiber source; yellow (upper) trace, supercontinuum spectrum; pink (lower) trace, transmission spectrum with a constant voltage; and green (middle) trace, transmission spectrum with a sawtooth voltage.

Fig. 3
Fig. 3

Schematic diagram of an all-fiber wavelength-swept laser near 2 μm .

Fig. 4
Fig. 4

Typical laser spectra when constant voltages (upper) and a swept voltage (lower) were applied to the tunable filter. In the lower graph, some wavelengths were not caught by the OSA during the scans due to no synchronization.

Fig. 5
Fig. 5

Output power of the laser at 1930 nm as a function of the pump power.

Fig. 6
Fig. 6

Temporal profile of the laser intensity when the laser wavelength was swept over 200 nm in 16 ms .

Fig. 7
Fig. 7

Laser spectral linewidth is measured by using a high-resolution scanning FP interferometer with an FSR = 1 GHz and a finesse of 270 .

Metrics