Abstract

We report on efficient single-pass, high-power second-harmonic generation in a periodically poled MgO-doped LiNbO3 planar waveguide using a distributed Bragg reflector tapered diode laser as a pump source. A coupling efficiency into the planar waveguide of 73% was realized, and 1.07W of visible laser light at 532nm was generated. Corresponding optical and electro-optical conversion efficiencies of 26% and 8.4%, respectively, were achieved. Good agreement between the experimental data and the theoretical predictions was observed.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Maiwald, D. Jedrzejczyk, A. Sahm, K. Paschke, R. Güther, B. Sumpf, G. Erbert, and G. Tränkle, Opt. Lett. 34, 217 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. C. Fiebig, A. Sahm, M. Uebernickel, G. Blume, B. Eppich, K. Paschke, and G. Erbert, Opt. Express 17, 22785 (2009).
    [CrossRef]
  3. H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).
  4. A. Jechow, M. Schedel, S. Stry, J. Sacher, and R. Menzel, Opt. Lett. 32, 3035 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. O. B. Jensen, P. E. Andersen, B. Sumpf, K.-H. Hasler, G. Erbert, and P. M. Petersen, Opt. Express 17, 6532 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
    [CrossRef]
  7. K. Sakai, Y. Koyata, N. Shimada, K. Shibata, Y. Hanamaki, S. Itakura, T. Yagi, and Y. Hirano, Opt. Lett. 33, 431 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
    [CrossRef]
  9. D. Fluck, IEEE J. Quantum Electron. 35, 53 (1999).
    [CrossRef]
  10. D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
    [CrossRef]
  11. L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
    [CrossRef]
  12. K. Sakai, Y. Koyata, S. Itakura, and Y. Hirano, J. Lightwave Technol. 27, 590 (2009).
    [CrossRef]
  13. B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).
  14. S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
    [CrossRef]
  15. S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
    [CrossRef]

2010

D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
[CrossRef]

2009

2008

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

K. Sakai, Y. Koyata, N. Shimada, K. Shibata, Y. Hanamaki, S. Itakura, T. Yagi, and Y. Hirano, Opt. Lett. 33, 431 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

2007

A. Jechow, M. Schedel, S. Stry, J. Sacher, and R. Menzel, Opt. Lett. 32, 3035 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

1999

D. Fluck, IEEE J. Quantum Electron. 35, 53 (1999).
[CrossRef]

1993

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

1992

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Adamiec, P.

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Alwahabi, Z. T.

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

Andersen, P. E.

Binder, B.

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Blume, G.

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

C. Fiebig, A. Sahm, M. Uebernickel, G. Blume, B. Eppich, K. Paschke, and G. Erbert, Opt. Express 17, 22785 (2009).
[CrossRef]

Buchal, C.

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Bugge, F.

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Chandler, P. J.

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

Coleman, S.

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

Eppich, B.

D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
[CrossRef]

C. Fiebig, A. Sahm, M. Uebernickel, G. Blume, B. Eppich, K. Paschke, and G. Erbert, Opt. Express 17, 22785 (2009).
[CrossRef]

Erbert, G.

D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
[CrossRef]

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

M. Maiwald, D. Jedrzejczyk, A. Sahm, K. Paschke, R. Güther, B. Sumpf, G. Erbert, and G. Tränkle, Opt. Lett. 34, 217 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

C. Fiebig, A. Sahm, M. Uebernickel, G. Blume, B. Eppich, K. Paschke, and G. Erbert, Opt. Express 17, 22785 (2009).
[CrossRef]

O. B. Jensen, P. E. Andersen, B. Sumpf, K.-H. Hasler, G. Erbert, and P. M. Petersen, Opt. Express 17, 6532 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Feise, D.

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

Fiebig, C.

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

C. Fiebig, A. Sahm, M. Uebernickel, G. Blume, B. Eppich, K. Paschke, and G. Erbert, Opt. Express 17, 22785 (2009).
[CrossRef]

Fluck, D.

D. Fluck, IEEE J. Quantum Electron. 35, 53 (1999).
[CrossRef]

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Fricke, J.

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Günter, P.

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Güther, R.

D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
[CrossRef]

M. Maiwald, D. Jedrzejczyk, A. Sahm, K. Paschke, R. Güther, B. Sumpf, G. Erbert, and G. Tränkle, Opt. Lett. 34, 217 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Hanamaki, Y.

Hasler, K.-H.

O. B. Jensen, P. E. Andersen, B. Sumpf, K.-H. Hasler, G. Erbert, and P. M. Petersen, Opt. Express 17, 6532 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Hirano, Y.

Hu, M. H.

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

Itakura, S.

Jechow, A.

Jedrzejczyk, D.

D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
[CrossRef]

M. Maiwald, D. Jedrzejczyk, A. Sahm, K. Paschke, R. Güther, B. Sumpf, G. Erbert, and G. Tränkle, Opt. Lett. 34, 217 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Jensen, O. B.

Jeong, W. J.

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

Kaspari, C.

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

Kim, W. K.

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

Koyata, Y.

Küpfer, M.

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Kwon, S. W.

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

Lee, D. Y.

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

Lee, H. M.

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

Lee, H. Y.

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

Li, Y.

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

Looser, H.

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Maiwald, M.

McCaffery, A. J.

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

Menzel, R.

Nguyen, H. K.

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

Paschke, K.

D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
[CrossRef]

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

M. Maiwald, D. Jedrzejczyk, A. Sahm, K. Paschke, R. Güther, B. Sumpf, G. Erbert, and G. Tränkle, Opt. Lett. 34, 217 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

C. Fiebig, A. Sahm, M. Uebernickel, G. Blume, B. Eppich, K. Paschke, and G. Erbert, Opt. Express 17, 22785 (2009).
[CrossRef]

Petersen, P. M.

Pityana, S. L.

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

Ressel, P.

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Sacher, J.

Sahm, A.

Sakai, K.

Schedel, M.

Shibata, K.

Shimada, N.

Song, K.

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

Song, M. K.

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

Song, Y. S.

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

Stry, S.

Sumpf, B.

Townsend, P. D.

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

Tränkle, G.

M. Maiwald, D. Jedrzejczyk, A. Sahm, K. Paschke, R. Güther, B. Sumpf, G. Erbert, and G. Tränkle, Opt. Lett. 34, 217 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Uebernickel, M.

C. Fiebig, A. Sahm, M. Uebernickel, G. Blume, B. Eppich, K. Paschke, and G. Erbert, Opt. Express 17, 22785 (2009).
[CrossRef]

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

Visovsky, N. J.

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

Wenzel, H.

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

Yagi, T.

Yang, W. S.

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

Yoon, D. H.

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

Zah, C.-E.

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

Zhang, L.

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

Appl. Surf. Sci.

S. W. Kwon, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, W. J. Jeong, M. K. Song, and D. H. Yoon, Appl. Surf. Sci. 254, 1101 (2007).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

D. Fluck, IEEE J. Quantum Electron. 35, 53 (1999).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

C. Fiebig, G. Blume, M. Uebernickel, D. Feise, C. Kaspari, K. Paschke, J. Fricke, H. Wenzel, and G. Erbert, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15, 978 (2009).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

D. Jedrzejczyk, R. Güther, K. Paschke, B. Eppich, and G. Erbert, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 1282 (2010).
[CrossRef]

J. Appl. Phys.

L. Zhang, P. J. Chandler, P. D. Townsend, Z. T. Alwahabi, S. L. Pityana, and A. J. McCaffery, J. Appl. Phys. 73, 2695(1993).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol.

Opt. Commun.

D. Fluck, B. Binder, M. Küpfer, H. Looser, C. Buchal, and P. Günter, Opt. Commun. 90, 304 (1992).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Opt. Mater.

S. W. Kwon, Y. S. Song, W. S. Yang, H. M. Lee, W. K. Kim, H. Y. Lee, and D. Y. Lee, Opt. Mater. 29, 923 (2007).
[CrossRef]

Proc. SPIE

B. Sumpf, K.-H. Hasler, P. Adamiec, F. Bugge, J. Fricke, P. Ressel, H. Wenzel, G. Erbert, and G. Tränkle, Proc. SPIE 7230, 72301E-1 (2009).

H. K. Nguyen, M. H. Hu, Y. Li, K. Song, N. J. Visovsky, S. Coleman, and C.-E. Zah, Proc. SPIE 6890, 68900I-1 (2008).

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

Schematic diagram of the frequency doubling setup: 1, DBR tapered diode laser; 2, aspheric lens L1; 3, cylindric lens L2; 4, half-wave plate H1; 5, optical isolator; 6, half-wave plate H2; 7, cylindric lens L3; 8, acylindric lens L4; 9, nonlinear crystal with a planar waveguide; 10, aspheric lens L5.

Fig. 2
Fig. 2

Dependence of the SH power (experimental data, filled circles; simulated, solid curve) on the crystal temperature.

Fig. 3
Fig. 3

Generated SH power (experimental data, filled circles; simulated, solid and dashed curves) dependence on the NIR power in front of the crystal.

Fig. 4
Fig. 4

SH spectrum at the maximal SH power of 1.07 W .

Metrics