Abstract

High-efficiency frequency conversion into the deep ultraviolet in a partially deuterated ammonium dihydrogen phosphate (ADP) crystal is reported. For a 60% deuterated ADP crystal, the spontaneous Raman scattering intensity decreased by 38% compared with that of a pristine ADP crystal. At room temperature (24°C), noncritical phase-matching fourth harmonic generation of a 1053 nm laser was realized. The angular acceptance was 55.7 mrad, and the external conversion efficiency from 526 to 263 nm reached 85.3%.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Evens, Nature 314, 133 (1985).
    [CrossRef]
  2. Cleveland Crystals Catalog and their references ( www.clevelandcrystals.com/KDP.htm ).
  3. R. S. Adhav, Laser focus 19, 73 (1983).
  4. A. Ashkin, G. D. Boyd, and J. M. Dziedzic, Phys. Rev. Lett. 11, 14 (1963).
    [CrossRef]
  5. U. Deserno and S. Haussuhl, IEEE J. Quantum Electron. 9, 598 (1973).
    [CrossRef]
  6. W. F. Hagen and P. C. Magnate, J. Appl. Phys. 40, 219 (1969).
    [CrossRef]
  7. G. C. Ghosh and G. C. Bhar, IEEE J. Quantum Electron. 18, 143 (1982).
    [CrossRef]
  8. N. P. Barnes and D. J. Gettemy, J. Opt. Soc. Am. 72, 895 (1982).
    [CrossRef]
  9. V. I. Bredikhin, V. N. Genkin, S. P. Kuznetsov, and M. A. Novikov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3, 165 (1977).
  10. Y. S. Liu, W. B. Jones, and J. P. Chernoch, Appl. Phys. Lett. 29, 32 (1976).
    [CrossRef]
  11. S. Ji, S. Zhang, M. Xu, B. Liu, L. Zhu, L. Zhang, X. Xu, Z. Wang, and X. Sun, Opt. Mater. Express 2, 735 (2012).
    [CrossRef]
  12. C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
    [CrossRef]
  13. S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Opt. Express 19, 21050 (2011).
    [CrossRef]
  14. S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Proc. SPIE 8190, 81900S (2011).
    [CrossRef]
  15. S. T. Yang, M. A. Henesian, T. L. Weiland, J. L. Vickers, R. L. Luthi, J. P. Bielecki, and P. J. Wegner, Opt. Lett. 36, 1824 (2011).
    [CrossRef]
  16. D. A. Roberts, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2057 (1992).
    [CrossRef]
  17. T. A. Rabson, H. J. Ruiz, P. L. Shah, and F. K. Tittel, Appl. Phys. Lett. 20, 282 (1972).
    [CrossRef]
  18. G. J. Linford, B. B. Johnson, J. S. Hildum, W. E. Martin, K. Snyder, R. D. Boyd, W. L. Smith, C. L. Vercimak, D. Eimerl, and J. T. Hunt, Appl. Opt. 21, 3633 (1982).
    [CrossRef]
  19. J. Reintjes and R. C. Eckardt, Appl. Phys. Lett. 30, 91(1977).
    [CrossRef]
  20. V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
    [CrossRef]
  21. A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
    [CrossRef]

2012

2011

2008

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

1995

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

1992

D. A. Roberts, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2057 (1992).
[CrossRef]

1985

R. Evens, Nature 314, 133 (1985).
[CrossRef]

1983

R. S. Adhav, Laser focus 19, 73 (1983).

1982

1977

J. Reintjes and R. C. Eckardt, Appl. Phys. Lett. 30, 91(1977).
[CrossRef]

V. I. Bredikhin, V. N. Genkin, S. P. Kuznetsov, and M. A. Novikov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3, 165 (1977).

1976

Y. S. Liu, W. B. Jones, and J. P. Chernoch, Appl. Phys. Lett. 29, 32 (1976).
[CrossRef]

1973

U. Deserno and S. Haussuhl, IEEE J. Quantum Electron. 9, 598 (1973).
[CrossRef]

1972

T. A. Rabson, H. J. Ruiz, P. L. Shah, and F. K. Tittel, Appl. Phys. Lett. 20, 282 (1972).
[CrossRef]

1969

W. F. Hagen and P. C. Magnate, J. Appl. Phys. 40, 219 (1969).
[CrossRef]

1963

A. Ashkin, G. D. Boyd, and J. M. Dziedzic, Phys. Rev. Lett. 11, 14 (1963).
[CrossRef]

Adhav, R. S.

R. S. Adhav, Laser focus 19, 73 (1983).

Ashkin, A.

A. Ashkin, G. D. Boyd, and J. M. Dziedzic, Phys. Rev. Lett. 11, 14 (1963).
[CrossRef]

Barker, C. E.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Barnes, N. P.

Bhar, G. C.

G. C. Ghosh and G. C. Bhar, IEEE J. Quantum Electron. 18, 143 (1982).
[CrossRef]

Bielecki, J. P.

Boyd, G. D.

A. Ashkin, G. D. Boyd, and J. M. Dziedzic, Phys. Rev. Lett. 11, 14 (1963).
[CrossRef]

Boyd, R. D.

Bredikhin, V. I.

V. I. Bredikhin, V. N. Genkin, S. P. Kuznetsov, and M. A. Novikov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3, 165 (1977).

Caird, J. A.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Campbell, J. H.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Chernoch, J. P.

Y. S. Liu, W. B. Jones, and J. P. Chernoch, Appl. Phys. Lett. 29, 32 (1976).
[CrossRef]

Demos, S. G.

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Proc. SPIE 8190, 81900S (2011).
[CrossRef]

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Opt. Express 19, 21050 (2011).
[CrossRef]

Deserno, U.

U. Deserno and S. Haussuhl, IEEE J. Quantum Electron. 9, 598 (1973).
[CrossRef]

Dolbinina, V. V.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Dong, J.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Dziedzic, J. M.

A. Ashkin, G. D. Boyd, and J. M. Dziedzic, Phys. Rev. Lett. 11, 14 (1963).
[CrossRef]

Eckardt, R. C.

J. Reintjes and R. C. Eckardt, Appl. Phys. Lett. 30, 91(1977).
[CrossRef]

Ehrlich, R. E.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Eichler, H. J.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Eimerl, D.

Evens, R.

R. Evens, Nature 314, 133 (1985).
[CrossRef]

Genkin, V. N.

V. I. Bredikhin, V. N. Genkin, S. P. Kuznetsov, and M. A. Novikov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3, 165 (1977).

Gettemy, D. J.

Ghosh, G. C.

G. C. Ghosh and G. C. Bhar, IEEE J. Quantum Electron. 18, 143 (1982).
[CrossRef]

Gorelik, V. S.

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Hagen, W. F.

W. F. Hagen and P. C. Magnate, J. Appl. Phys. 40, 219 (1969).
[CrossRef]

Haussuhl, S.

U. Deserno and S. Haussuhl, IEEE J. Quantum Electron. 9, 598 (1973).
[CrossRef]

Henesian, M. A.

Hildum, J. S.

Hunt, J. T.

Jaque, D.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Ji, S.

Johnson, B. B.

Jones, W. B.

Y. S. Liu, W. B. Jones, and J. P. Chernoch, Appl. Phys. Lett. 29, 32 (1976).
[CrossRef]

Kaminskii, A. A.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Kuznetsov, S. P.

V. I. Bredikhin, V. N. Genkin, S. P. Kuznetsov, and M. A. Novikov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3, 165 (1977).

Kyle, K.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Linford, G. J.

Liu, B.

Liu, Y. S.

Y. S. Liu, W. B. Jones, and J. P. Chernoch, Appl. Phys. Lett. 29, 32 (1976).
[CrossRef]

Luthi, R. L.

Magnate, P. C.

W. F. Hagen and P. C. Magnate, J. Appl. Phys. 40, 219 (1969).
[CrossRef]

Martin, W. E.

Melnik, N. N.

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Murray, J. R.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Negres, R. A.

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Proc. SPIE 8190, 81900S (2011).
[CrossRef]

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Opt. Express 19, 21050 (2011).
[CrossRef]

Nielsen, N. D.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Novikov, M. A.

V. I. Bredikhin, V. N. Genkin, S. P. Kuznetsov, and M. A. Novikov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3, 165 (1977).

Rabson, T. A.

T. A. Rabson, H. J. Ruiz, P. L. Shah, and F. K. Tittel, Appl. Phys. Lett. 20, 282 (1972).
[CrossRef]

Raman, R. N.

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Opt. Express 19, 21050 (2011).
[CrossRef]

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Proc. SPIE 8190, 81900S (2011).
[CrossRef]

Reintjes, J.

J. Reintjes and R. C. Eckardt, Appl. Phys. Lett. 30, 91(1977).
[CrossRef]

Rhee, H.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Roberts, D. A.

D. A. Roberts, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2057 (1992).
[CrossRef]

Ruiz, H. J.

T. A. Rabson, H. J. Ruiz, P. L. Shah, and F. K. Tittel, Appl. Phys. Lett. 20, 282 (1972).
[CrossRef]

Sacks, R. A.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Schaffers, K. I.

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Proc. SPIE 8190, 81900S (2011).
[CrossRef]

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Opt. Express 19, 21050 (2011).
[CrossRef]

Shah, P. L.

T. A. Rabson, H. J. Ruiz, P. L. Shah, and F. K. Tittel, Appl. Phys. Lett. 20, 282 (1972).
[CrossRef]

Shirakawa, A.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Smith, W. L.

Snyder, K.

Sun, X.

Sverbil, P. P.

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Takaichi, K.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Tittel, F. K.

T. A. Rabson, H. J. Ruiz, P. L. Shah, and F. K. Tittel, Appl. Phys. Lett. 20, 282 (1972).
[CrossRef]

Tokurakawa, M.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Ueda, K.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Vercimak, C. L.

Vickers, J. L.

Voinov, Y. P.

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Wang, Z.

Wegner, P. J.

Weiland, T. L.

Wonterghem, B. M. V.

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

Xu, M.

Xu, X.

Yang, S. T.

Zavaritskaya, T. N.

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Zhang, L.

Zhang, S.

Zhu, L.

Zlobina, L. I.

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Appl. Opt.

Appl. Phys. Lett.

T. A. Rabson, H. J. Ruiz, P. L. Shah, and F. K. Tittel, Appl. Phys. Lett. 20, 282 (1972).
[CrossRef]

J. Reintjes and R. C. Eckardt, Appl. Phys. Lett. 30, 91(1977).
[CrossRef]

Y. S. Liu, W. B. Jones, and J. P. Chernoch, Appl. Phys. Lett. 29, 32 (1976).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

D. A. Roberts, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2057 (1992).
[CrossRef]

U. Deserno and S. Haussuhl, IEEE J. Quantum Electron. 9, 598 (1973).
[CrossRef]

G. C. Ghosh and G. C. Bhar, IEEE J. Quantum Electron. 18, 143 (1982).
[CrossRef]

J. Appl. Phys.

W. F. Hagen and P. C. Magnate, J. Appl. Phys. 40, 219 (1969).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am.

J. Russ. Laser Res.

V. S. Gorelik, A. A. Kaminskii, N. N. Melnik, P. P. Sverbil, Y. P. Voinov, T. N. Zavaritskaya, and L. I. Zlobina, J. Russ. Laser Res. 29, 357 (2008).
[CrossRef]

Laser focus

R. S. Adhav, Laser focus 19, 73 (1983).

Laser Phys. Lett.

A. A. Kaminskii, V. V. Dolbinina, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, and D. Jaque, Laser Phys. Lett. 5, 532 (2008).
[CrossRef]

Nature

R. Evens, Nature 314, 133 (1985).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Opt. Mater. Express

Phys. Rev. Lett.

A. Ashkin, G. D. Boyd, and J. M. Dziedzic, Phys. Rev. Lett. 11, 14 (1963).
[CrossRef]

Proc. SPIE

C. E. Barker, R. A. Sacks, B. M. V. Wonterghem, J. A. Caird, J. R. Murray, J. H. Campbell, K. Kyle, R. E. Ehrlich, and N. D. Nielsen, Proc. SPIE 2633, 501 (1995).
[CrossRef]

S. G. Demos, R. N. Raman, S. T. Yang, R. A. Negres, K. I. Schaffers, and M. A. Henesian, Proc. SPIE 8190, 81900S (2011).
[CrossRef]

Sov. Tech. Phys. Lett.

V. I. Bredikhin, V. N. Genkin, S. P. Kuznetsov, and M. A. Novikov, Sov. Tech. Phys. Lett. 3, 165 (1977).

Other

Cleveland Crystals Catalog and their references ( www.clevelandcrystals.com/KDP.htm ).

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.

Spontaneous Raman scattering spectra of partially deuterated ADP crystals.

Fig. 2.
Fig. 2.

NCPM temperature versus deuterium content.

Fig. 3.
Fig. 3.

External angular tuning of NCPM FHG of 1053 nm laser in a 60% deuterated ADP crystal.

Fig. 4.
Fig. 4.

NCPM FHG conversion efficiency versus input 2ω energy.

Metrics