Abstract

We suggest an application of pump-degenerate four-wave mixing process in tapered waveguides for generation of ultrashort pulses with central frequency tunable over the material transparency range. Our method can produce strongly compressed frequency-converted pulses in presence of group-velocity mismatch and group-velocity dispersion. Additionally, the proposed technique does not require pulse phase synchronization and effectively operates for strongly chirped pump pulses, thus enabling the use of longer nonlinear media for high conversion efficiency.

© 2012 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
    [CrossRef]
  2. Q. Lin, J. D. Zhang, P. M. Fauchet, and G. P. Agrawal, Opt. Express 14, 4786 (2006).
    [CrossRef]
  3. H. Liu, J. Q. Yao, and A. Puri, Opt. Commun. 109, 139 (1994).
    [CrossRef]
  4. P. A. Lacourt, J. M. Dudley, J. M. Merolla, H. Porte, J. P. Goedgebuer, and W. T. Rhodes, Opt. Lett. 27, 863 (2002).
    [CrossRef]
  5. Y. J. Wang and R. Dragila, Phys. Rev. A 41, 5645 (1990).
    [CrossRef]
  6. A. Stabinis, G. Valiulis, and E. A. Ibragimov, Opt. Commun. 86, 301 (1991).
    [CrossRef]
  7. J. Biegert and J. C. Diels, J. Opt. Soc. Am. B 18, 1218 (2001).
    [CrossRef]
  8. M. A. Arbore, A. Galvanauskas, D. Harter, M. H. Chou, and M. M. Fejer, Opt. Lett. 22, 1341 (1997).
    [CrossRef]
  9. G. Imeshev, M. A. Arbore, M. M. Fejer, A. Galvanauskas, M. Fermann, and D. Harter, J. Opt. Soc. Am. B 17, 304 (2000).
    [CrossRef]
  10. D. Artigas, D. T. Reid, M. M. Fejer, and L. Torner, Opt. Lett. 27, 442 (2002).
    [CrossRef]
  11. K. Osvay and I. N. Ross, J. Opt. Soc. Am. B 13, 1431 (1996).
    [CrossRef]
  12. K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).
  13. G. Veitas and R. Danielius, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1561 (1999).
    [CrossRef]
  14. S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
    [CrossRef]

2010

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

2009

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

2006

2002

2001

2000

1999

1997

1996

1994

H. Liu, J. Q. Yao, and A. Puri, Opt. Commun. 109, 139 (1994).
[CrossRef]

1991

A. Stabinis, G. Valiulis, and E. A. Ibragimov, Opt. Commun. 86, 301 (1991).
[CrossRef]

1990

Y. J. Wang and R. Dragila, Phys. Rev. A 41, 5645 (1990).
[CrossRef]

Agrawal, G. P.

Alic, N.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Arbore, M. A.

Artigas, D.

Biegert, J.

Boggio, J. M. C.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Chen, L. Z.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Chen, P.

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

Chou, M. H.

Danielius, R.

Diels, J. C.

Divliansky, I. B.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Dragila, R.

Y. J. Wang and R. Dragila, Phys. Rev. A 41, 5645 (1990).
[CrossRef]

Dudley, J. M.

Fauchet, P. M.

Fejer, M. M.

Fermann, M.

Galvanauskas, A.

Geng, M. M.

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

Goedgebuer, J. P.

Harter, D.

Ibragimov, E. A.

A. Stabinis, G. Valiulis, and E. A. Ibragimov, Opt. Commun. 86, 301 (1991).
[CrossRef]

Imeshev, G.

Jia, L. X.

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

Lacourt, P. A.

Lin, Q.

Liu, H.

H. Liu, J. Q. Yao, and A. Puri, Opt. Commun. 109, 139 (1994).
[CrossRef]

Liu, Y. L.

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

Merolla, J. M.

Mookherjea, S.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Moro, S.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Osvay, K.

Park, J. S.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Porte, H.

Puri, A.

H. Liu, J. Q. Yao, and A. Puri, Opt. Commun. 109, 139 (1994).
[CrossRef]

Qian, L. J.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Radic, S.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Reid, D. T.

Rhodes, W. T.

Ross, I. N.

Stabinis, A.

A. Stabinis, G. Valiulis, and E. A. Ibragimov, Opt. Commun. 86, 301 (1991).
[CrossRef]

Torner, L.

Valiulis, G.

A. Stabinis, G. Valiulis, and E. A. Ibragimov, Opt. Commun. 86, 301 (1991).
[CrossRef]

Veitas, G.

Wang, T.

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

Wang, Y. J.

Y. J. Wang and R. Dragila, Phys. Rev. A 41, 5645 (1990).
[CrossRef]

Wen, S. C.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Yang, L.

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

Yao, J. Q.

H. Liu, J. Q. Yao, and A. Puri, Opt. Commun. 109, 139 (1994).
[CrossRef]

Yuan, P.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Zhang, D. F.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Zhang, J. D.

Zhang, L.

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

Zhao, K.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Zhong, H. Z.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Zhu, H. Y.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

Zlatanovic, S.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

J. Opt.

K. Zhao, P. Yuan, H. Z. Zhong, D. F. Zhang, H. Y. Zhu, L. Z. Chen, S. C. Wen, and L. J. Qian, J. Opt. 12, 035206 (2010).

J. Opt. Soc. Am. B

Nature Photon.

S. Zlatanovic, J. S. Park, S. Moro, J. M. C. Boggio, I. B. Divliansky, N. Alic, S. Mookherjea, and S. Radic, Nature Photon. 4, 561 (2010).
[CrossRef]

Opt. Commun.

A. Stabinis, G. Valiulis, and E. A. Ibragimov, Opt. Commun. 86, 301 (1991).
[CrossRef]

L. X. Jia, M. M. Geng, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. L. Liu, Opt. Commun. 282, 1659 (2009).
[CrossRef]

H. Liu, J. Q. Yao, and A. Puri, Opt. Commun. 109, 139 (1994).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. A

Y. J. Wang and R. Dragila, Phys. Rev. A 41, 5645 (1990).
[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 (2)

Fig. 1.
Fig. 1.

Scheme of four-wave mixing with degenerate pulsed pump and CW signal inputs.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a),(d) Dependence of the normalized idler temporal intensity profiles on the propagation distance. (b),(e) Corresponding evolution of the normalized idler spectra. (c),(f) Dependence of the idler-pulse peak power on the propagation distance. The waveguide width is [(a),(b),(c)] linearly tapered w(z)=740+20z/L[nm] or [(d),(e),(f)] not tapered with constant width w=750nm.

Equations (5)

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

Asz+δsp(z)Asτ+iDs(z)22Asτ2=-iγs(z)Ap2Ai*exp[iC(z)]-2iγs(z)|Ap|2As,
Aiz+δip(z)Aiτ+iDi(z)22Aiτ2=-iγi(z)Ap2As*exp[iC(z)]-2iγi(z)|Ap|2Ai,
Apz+iDp(z)22Apτ2=-iγp(z)|Ap|2Ap.
C(z)=Cw[z-L/2]2.
Cp=δipCw1/2.

Metrics