Abstract

We measured the ultrashort XUV pulse width by the pump–probe method, using femtosecond dynamics of field ionization. We measured the pulse width of the ninth harmonic (88.3 nm) of a Ti:sapphire laser, using the difference of the absorption cross section between Kr and Kr+. The change of transmission of the ninth harmonic for the delay between the pump and the probe pulses gives both the pulse width of the ninth harmonic and the recombination time of Kr+. The measured pulse width of the ninth harmonic was 260 fs. The recombination time of Kr+ was ~2 ps, which does not contradict the estimated time of the three-body recombination.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Haight, D. R. Peale, Phys. Rev. Lett. 70, 3979 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. J. J. Macklin, J. D. Kmetec, C. L. Gordon, Phys. Rev. Lett. 70, 766 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. A. L’Huillier, Ph. Balcou, Phys. Rev. Lett. 70, 774 (1993).
    [CrossRef]
  4. N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. J. L. Krause, K. J. Schafer, K. C. Kulander, Phys. Rev. Lett. 68, 3535 (1992).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. M. E. Faldon, M. H. R. Hutchinson, J. P. Marangos, J. E. Muffett, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, C. G. Wahlstrom, J. Opt. Soc. Am. B 9, 2094 (1992).
    [CrossRef]
  10. M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, R. W. Falcone, Appl. Phys. Lett. 56, 1948 (1990).
    [CrossRef]
  11. M. H. Sher, U. Mohideen, H. W. K. Tom, O. R. Wood, G. D. Aumiller, R. R. Freeman, T. J. McIlrath, Opt. Lett. 18, 646 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. S. P. Le Blanc, Z. Qi, R. Sauerbrey, Opt. Lett. 20, 312 (1995).
    [CrossRef]
  14. M. J. Seaton, in Atomic and Molecular Processes, D. U. Rates, ed. (Academic, New York, 1962), p. 375.

1995 (1)

1994 (3)

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

1993 (5)

R. Haight, D. R. Peale, Phys. Rev. Lett. 70, 3979 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

J. J. Macklin, J. D. Kmetec, C. L. Gordon, Phys. Rev. Lett. 70, 766 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

A. L’Huillier, Ph. Balcou, Phys. Rev. Lett. 70, 774 (1993).
[CrossRef]

P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

M. H. Sher, U. Mohideen, H. W. K. Tom, O. R. Wood, G. D. Aumiller, R. R. Freeman, T. J. McIlrath, Opt. Lett. 18, 646 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

1992 (2)

1991 (1)

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

1990 (1)

M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, R. W. Falcone, Appl. Phys. Lett. 56, 1948 (1990).
[CrossRef]

Adachi, T.

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Agostini, P.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Antonetti, A.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Aumiller, G. D.

Balcou, Ph.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

A. L’Huillier, Ph. Balcou, Phys. Rev. Lett. 70, 774 (1993).
[CrossRef]

Breger, P.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Ciarrocca, M.

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Constantinescu, R. C.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Corkum, P. B.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Falcone, R. W.

M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, R. W. Falcone, Appl. Phys. Lett. 56, 1948 (1990).
[CrossRef]

Faldon, M. E.

Freeman, R. R.

Gordon, C. L.

J. J. Macklin, J. D. Kmetec, C. L. Gordon, Phys. Rev. Lett. 70, 766 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Grillon, G.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Haight, R.

R. Haight, D. R. Peale, Phys. Rev. Lett. 70, 3979 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Hata, K.

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Hutchinson, M. H. R.

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Faldon, M. H. R. Hutchinson, J. P. Marangos, J. E. Muffett, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, C. G. Wahlstrom, J. Opt. Soc. Am. B 9, 2094 (1992).
[CrossRef]

Ivanov, M. Yu.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Kapteyn, H. C.

M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, R. W. Falcone, Appl. Phys. Lett. 56, 1948 (1990).
[CrossRef]

Kmetec, J. D.

J. J. Macklin, J. D. Kmetec, C. L. Gordon, Phys. Rev. Lett. 70, 766 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Krause, J. L.

J. L. Krause, K. J. Schafer, K. C. Kulander, Phys. Rev. Lett. 68, 3535 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Kulander, K. C.

J. L. Krause, K. J. Schafer, K. C. Kulander, Phys. Rev. Lett. 68, 3535 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

L’Huillier, A.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

A. L’Huillier, Ph. Balcou, Phys. Rev. Lett. 70, 774 (1993).
[CrossRef]

Le Blanc, S. P.

Lewenstein, M.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Macklin, J. J.

J. J. Macklin, J. D. Kmetec, C. L. Gordon, Phys. Rev. Lett. 70, 766 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Marangos, J. P.

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Faldon, M. H. R. Hutchinson, J. P. Marangos, J. E. Muffett, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, C. G. Wahlstrom, J. Opt. Soc. Am. B 9, 2094 (1992).
[CrossRef]

McIlrath, T. J.

Mohideen, U.

Muffett, J. E.

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Faldon, M. H. R. Hutchinson, J. P. Marangos, J. E. Muffett, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, C. G. Wahlstrom, J. Opt. Soc. Am. B 9, 2094 (1992).
[CrossRef]

Muller, H. G.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Murnane, M. M.

M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, R. W. Falcone, Appl. Phys. Lett. 56, 1948 (1990).
[CrossRef]

Mysyrowicz, A.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Nodomi, R.

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Peale, D. R.

R. Haight, D. R. Peale, Phys. Rev. Lett. 70, 3979 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Qi, Z.

Sarukura, N.

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Sauerbrey, R.

Schafer, K. J.

J. L. Krause, K. J. Schafer, K. C. Kulander, Phys. Rev. Lett. 68, 3535 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Schins, J. M.

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Seaton, M. J.

M. J. Seaton, in Atomic and Molecular Processes, D. U. Rates, ed. (Academic, New York, 1962), p. 375.

Sher, M. H.

Smith, R. A.

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Faldon, M. H. R. Hutchinson, J. P. Marangos, J. E. Muffett, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, C. G. Wahlstrom, J. Opt. Soc. Am. B 9, 2094 (1992).
[CrossRef]

Tisch, J. W. G.

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Faldon, M. H. R. Hutchinson, J. P. Marangos, J. E. Muffett, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, C. G. Wahlstrom, J. Opt. Soc. Am. B 9, 2094 (1992).
[CrossRef]

Tom, H. W. K.

Wahlstrom, C. G.

Watanabe, M.

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Watanabe, S.

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Wood, O. R.

Appl. Phys. Lett. (1)

M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, R. W. Falcone, Appl. Phys. Lett. 56, 1948 (1990).
[CrossRef]

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

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. A (2)

J. W. G. Tisch, R. A. Smith, J. E. Muffett, M. Ciarrocca, J. P. Marangos, M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. A 49, R28 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

N. Sarukura, K. Hata, T. Adachi, R. Nodomi, M. Watanabe, S. Watanabe, Phys. Rev. A 43, 1669 (1991)K. Kondo, N. Sarukura, K. Sajiki, S. Watanabe, Phys. Rev. A 47, R2480 (1993)K. Kondo, T. Tamida, Y. Nabekawa, S. Watanabe, Phys. Rev. A 49, 3881 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Rev. A. (1)

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, A. L’Huillier, P. B. Corkum, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Rev. Lett. (6)

J. L. Krause, K. J. Schafer, K. C. Kulander, Phys. Rev. Lett. 68, 3535 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

R. Haight, D. R. Peale, Phys. Rev. Lett. 70, 3979 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

J. J. Macklin, J. D. Kmetec, C. L. Gordon, Phys. Rev. Lett. 70, 766 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

A. L’Huillier, Ph. Balcou, Phys. Rev. Lett. 70, 774 (1993).
[CrossRef]

J. M. Schins, P. Breger, P. Agostini, R. C. Constantinescu, H. G. Muller, G. Grillon, A. Antonetti, A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 73, 2180 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Other (1)

M. J. Seaton, in Atomic and Molecular Processes, D. U. Rates, ed. (Academic, New York, 1962), p. 375.

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

Experimental setup for measuring the pulse width of high-order harmonics.

Fig. 2
Fig. 2

Spectra of high-order harmonics from the Kr pulse gas jet without Xe in the gas tube.

Fig. 3
Fig. 3

Pump–probe signals of the ninth harmonic. The lowest curve (closed circles) is obtained by subtracting the middle curve from the upper curve and shows the change of the transmittance of the ninth harmonic generated at the Xe tube.

Fig. 4
Fig. 4

Fitting by the integrated Gaussian to the steep rise of experimental data gives the pulse shape of the ninth harmonic (lower curve). The exponential curve fit to the slow decay of experimental data gives the recombination time of Kr+.

Equations (3)

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

S = 2.15 × 10 - 6 Te - 3 / 2 exp ( - u ) / u 2             ( cm 3 s - 1 ) ,
a = 1.66 × 10 - 22 Te - 3 / 2 × 2 n 2 exp ( u ) S             ( cm 6 s - 1 ) ,
u = χ 0 / Te ,

Metrics