Abstract

Intracavity loss modulation enables offset-frequency control with bandwidths beyond what is possible by pump power modulation. To demonstrate this new method, we use a subwavelength thick graphene electro-optic modulator to stabilize the offset frequency in a Tm:fiber frequency comb at 1.95 μm wavelength. Record-low residual phase noise of 144 mrads was achieved with this new locking scheme.

© 2012 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. A. Diddams, J. Opt. Soc. Am. B 27, B51 (2010).
    [CrossRef]
  2. N. R. Newbury, Nat. Photon. 5, 186 (2011).
    [CrossRef]
  3. S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
    [CrossRef]
  4. D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
    [CrossRef]
  5. R. J. Jones and J.-C. Diels, Phys. Rev. Lett. 86, 3288 (2001).
    [CrossRef]
  6. S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
    [CrossRef]
  7. N. R. Newbury and B. R. Washburn, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1388 (2005).
    [CrossRef]
  8. D. D. Hudson, K. W. Holman, R. J. Jones, S. T. Cundiff, J. Ye, and D. J. Jones, Opt. Lett. 30, 2948 (2005).
    [CrossRef]
  9. E. Baumann, F. R. Giorgetta, J. W. Nicholson, W. C. Swann, I. Coddington, and N. R. Newbury, Opt. Lett. 34, 638(2009).
    [CrossRef]
  10. Y. Nakajima, H. Inaba, K. Hosaka, K. Minoshima, A. Onae, M. Yasuda, T. Kohno, S. Kawato, T. Kobayashi, T. Katsuyama, and F.-L. Hong, Opt. Express 18, 1667 (2010).
    [CrossRef]
  11. C.-C. Lee, S. Suzuki, W. Xie, and T. R. Schibli, Opt. Express 20, 5264 (2012).
    [CrossRef]
  12. H. A. Haus, IEEE J. Quantum Electron. QE-12, 169 (1976).
    [CrossRef]
  13. F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
    [CrossRef]
  14. M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
    [CrossRef]
  15. J. Bethge, J. Jiang, C. Mohr, M. Fermann, and I. Hartl, in Lasers, Sources, and Related Photonic Devices, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2012), paper AT5A.3.
  16. I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

2012 (1)

2011 (2)

N. R. Newbury, Nat. Photon. 5, 186 (2011).
[CrossRef]

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

2010 (3)

2009 (1)

2008 (1)

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

2005 (2)

2001 (1)

R. J. Jones and J.-C. Diels, Phys. Rev. Lett. 86, 3288 (2001).
[CrossRef]

2000 (2)

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

1976 (1)

H. A. Haus, IEEE J. Quantum Electron. QE-12, 169 (1976).
[CrossRef]

Anderson, A.

S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
[CrossRef]

Assion, A.

S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
[CrossRef]

Baumann, E.

Bethge, J.

J. Bethge, J. Jiang, C. Mohr, M. Fermann, and I. Hartl, in Lasers, Sources, and Related Photonic Devices, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2012), paper AT5A.3.

Coddington, I.

Crommie, M.

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

Cundiff, S. T.

D. D. Hudson, K. W. Holman, R. J. Jones, S. T. Cundiff, J. Ye, and D. J. Jones, Opt. Lett. 30, 2948 (2005).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Diddams, S. A.

S. A. Diddams, J. Opt. Soc. Am. B 27, B51 (2010).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Diels, J.-C.

R. J. Jones and J.-C. Diels, Phys. Rev. Lett. 86, 3288 (2001).
[CrossRef]

Dong, L.

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Fermann, M.

J. Bethge, J. Jiang, C. Mohr, M. Fermann, and I. Hartl, in Lasers, Sources, and Related Photonic Devices, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2012), paper AT5A.3.

Fermann, M. E.

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Frei, H.

S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
[CrossRef]

Geng, B.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Giorgetta, F. R.

Girit, C.

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

Grebing, C.

S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
[CrossRef]

Hall, J. L.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

Hänsch, T. W.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Hartl, I.

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

J. Bethge, J. Jiang, C. Mohr, M. Fermann, and I. Hartl, in Lasers, Sources, and Related Photonic Devices, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2012), paper AT5A.3.

Haus, H. A.

H. A. Haus, IEEE J. Quantum Electron. QE-12, 169 (1976).
[CrossRef]

Holman, K. W.

Holzwarth, R.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Hong, F. L.

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Hong, F.-L.

Hosaka, K.

Hudson, D. D.

Inaba, H.

Y. Nakajima, H. Inaba, K. Hosaka, K. Minoshima, A. Onae, M. Yasuda, T. Kohno, S. Kawato, T. Kobayashi, T. Katsuyama, and F.-L. Hong, Opt. Express 18, 1667 (2010).
[CrossRef]

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Jiang, J.

J. Bethge, J. Jiang, C. Mohr, M. Fermann, and I. Hartl, in Lasers, Sources, and Related Photonic Devices, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2012), paper AT5A.3.

Jones, D. J.

D. D. Hudson, K. W. Holman, R. J. Jones, S. T. Cundiff, J. Ye, and D. J. Jones, Opt. Lett. 30, 2948 (2005).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Jones, R. J.

Ju, L.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Katsuyama, T.

Kawato, S.

Kobayashi, T.

Kohno, T.

Koke, S.

S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
[CrossRef]

Lee, C.-C.

Liu, M.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Matsumoto, H.

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Minoshima, K.

Y. Nakajima, H. Inaba, K. Hosaka, K. Minoshima, A. Onae, M. Yasuda, T. Kohno, S. Kawato, T. Kobayashi, T. Katsuyama, and F.-L. Hong, Opt. Express 18, 1667 (2010).
[CrossRef]

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Mohr, C.

J. Bethge, J. Jiang, C. Mohr, M. Fermann, and I. Hartl, in Lasers, Sources, and Related Photonic Devices, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2012), paper AT5A.3.

Nakajima, Y.

Newbury, N. R.

N. R. Newbury, Nat. Photon. 5, 186 (2011).
[CrossRef]

E. Baumann, F. R. Giorgetta, J. W. Nicholson, W. C. Swann, I. Coddington, and N. R. Newbury, Opt. Lett. 34, 638(2009).
[CrossRef]

N. R. Newbury and B. R. Washburn, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1388 (2005).
[CrossRef]

Nicholson, J. W.

Onae, A.

Y. Nakajima, H. Inaba, K. Hosaka, K. Minoshima, A. Onae, M. Yasuda, T. Kohno, S. Kawato, T. Kobayashi, T. Katsuyama, and F.-L. Hong, Opt. Express 18, 1667 (2010).
[CrossRef]

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Ranka, J. K.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

Schibli, T. R.

C.-C. Lee, S. Suzuki, W. Xie, and T. R. Schibli, Opt. Express 20, 5264 (2012).
[CrossRef]

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

Shen, Y. R.

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

Steinmeyer, G.

S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
[CrossRef]

Stentz, A.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

Suzuki, S.

Swann, W. C.

Tian, C.

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

Udem, T.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Ulin-Avila, E.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Wang, F.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

Washburn, B. R.

N. R. Newbury and B. R. Washburn, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1388 (2005).
[CrossRef]

Windeler, R. S.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

Xie, W.

Yasuda, M.

Ye, J.

D. D. Hudson, K. W. Holman, R. J. Jones, S. T. Cundiff, J. Ye, and D. J. Jones, Opt. Lett. 30, 2948 (2005).
[CrossRef]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Yin, X.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Zentgraf, T.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Zettl, A.

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

Zhang, X.

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Zhang, Y.

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

N. R. Newbury and B. R. Washburn, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1388 (2005).
[CrossRef]

H. A. Haus, IEEE J. Quantum Electron. QE-12, 169 (1976).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Nat. Photon. (2)

N. R. Newbury, Nat. Photon. 5, 186 (2011).
[CrossRef]

S. Koke, C. Grebing, H. Frei, A. Anderson, A. Assion, and G. Steinmeyer, Nat. Photon. 4, 462 (2010).
[CrossRef]

Nature (1)

M. Liu, X. Yin, E. Ulin-Avila, B. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. Lett. (2)

R. J. Jones and J.-C. Diels, Phys. Rev. Lett. 86, 3288 (2001).
[CrossRef]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, T. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef]

Science (2)

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef]

F. Wang, Y. Zhang, C. Tian, C. Girit, A. Zettl, M. Crommie, and Y. R. Shen, Science 320, 206 (2008).
[CrossRef]

Other (2)

J. Bethge, J. Jiang, C. Mohr, M. Fermann, and I. Hartl, in Lasers, Sources, and Related Photonic Devices, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2012), paper AT5A.3.

I. Hartl, L. Dong, M. E. Fermann, T. R. Schibli, A. Onae, F. L. Hong, H. Inaba, K. Minoshima, and H. Matsumoto, Advanced Solid-State Photonics, Technical Digest (Optical Society of America, 2005), paper WE4.

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