Abstract

We propose a highly efficient scheme for temporal filters devoted to femtosecond pulse contrast enhancement. The filter is based on cross-polarized wave generation with a spatially suger-Gaussian-shaped beam. In a single nonlinear crystal scheme the energy conversion to the cross-polarized pulse can reach 28%. We demonstrate that the process enables a significant spectral broadening. For an efficiency of 23% the pulse shortening is estimated to 2.2, leading to an intensity transmission of the nonlinear filter of 50%.

© 2008 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
    [CrossRef]
  2. M. P. Kalashnikov, E. Risse, H. Schönnagel, and W. Sandner, Opt. Lett. 30, 923 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. D. C. Hutchings, J. S. Aitchison, and J. M. Arnold, J. Opt. Soc. Am. B 14, 869 (1997).
    [CrossRef]
  4. N. Minkovski, G. I. Petrov, S. M. Saltiel, O. Albert, and J. Etchepare, J. Opt. Soc. Am. B 21, 1659 (2004).
    [CrossRef]
  5. A. Jullien, O. Albert, F. Burgy, G. Hamoniaux, J.-P. Rousseau, J.-P. Chambaret, F. Augé-Rochereau, G. Chériaux, J. Etchepare, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Lett. 30, 920 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
    [CrossRef]
  7. V. Chvykov, P. Rousseau, S. Reed, G. Kalinchenko, and V. Yanovsky, Opt. Lett. 31, 1456 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. A. Jullien, F. Augé-Rochereau, G. Chériaux, J.-P. Chambaret, P. d Oliveira, T. Auguste, and F. Falcoz, Opt. Lett. 29, 2184 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. M. P. Kalashnikov, E. Risse, H. Schönnagel, A. Husakou, J. Herrmann, and W. Sandner, Opt. Express 12, 5088 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, J. Opt. Soc. Am. B 22, 2635 (2005).
    [CrossRef]
  11. L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
    [CrossRef]
  12. A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
    [CrossRef]
  13. A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
    [CrossRef]
  15. C. Dorrer, J. Opt. Soc. Am. B 24, 3048 (2007).
    [CrossRef]
  16. Y. Lin and T. J. Kessler, Opt. Lett. 20, 764 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  17. J. M. Auerbach and V. P. Karpenko, Appl. Opt. 33, 3179 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]

2008 (1)

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

2007 (2)

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

C. Dorrer, J. Opt. Soc. Am. B 24, 3048 (2007).
[CrossRef]

2006 (4)

A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

V. Chvykov, P. Rousseau, S. Reed, G. Kalinchenko, and V. Yanovsky, Opt. Lett. 31, 1456 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
[CrossRef]

A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
[CrossRef]

2005 (3)

2004 (4)

1997 (1)

1995 (1)

1994 (1)

Aitchison, J. S.

Albert, O.

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, J. Opt. Soc. Am. B 22, 2635 (2005).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, F. Burgy, G. Hamoniaux, J.-P. Rousseau, J.-P. Chambaret, F. Augé-Rochereau, G. Chériaux, J. Etchepare, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Lett. 30, 920 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

N. Minkovski, G. I. Petrov, S. M. Saltiel, O. Albert, and J. Etchepare, J. Opt. Soc. Am. B 21, 1659 (2004).
[CrossRef]

Antonucci, L.

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

Arnold, J. M.

Audebert, P.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Auerbach, J. M.

Augé-Rochereau, F.

Auguste, T.

Blanc, C. L.

A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
[CrossRef]

Boschetto, D.

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

Burgy, F.

Canova, L.

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

Cha, Y.-H.

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

Chambaret, J.-P.

Chaudet, P.

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

Cheriaux, G.

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Chériaux, G.

Chvykov, V.

Cotel, A.

A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
[CrossRef]

d Oliveira, P.

Dorrer, C.

Doumy, G.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Etchepare, J.

Falcoz, F.

Forget, N.

A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
[CrossRef]

Gauthier, J. C.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Geindre, J.-P.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Gobert, O.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Hamoniaux, G.

Herrmann, J.

Husakou, A.

Hutchings, D. C.

Jullien, A.

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, J. Opt. Soc. Am. B 22, 2635 (2005).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, F. Burgy, G. Hamoniaux, J.-P. Rousseau, J.-P. Chambaret, F. Augé-Rochereau, G. Chériaux, J. Etchepare, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Lett. 30, 920 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

A. Jullien, F. Augé-Rochereau, G. Chériaux, J.-P. Chambaret, P. d Oliveira, T. Auguste, and F. Falcoz, Opt. Lett. 29, 2184 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Kalashnikov, M. P.

Kalinchenko, G.

Karpenko, V. P.

Kessler, T. J.

Kourtev, S.

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, J. Opt. Soc. Am. B 22, 2635 (2005).
[CrossRef]

Lin, Y.

Lopez-Martens, R. B.

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

Martin, P.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Minkovski, N.

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, J. Opt. Soc. Am. B 22, 2635 (2005).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, F. Burgy, G. Hamoniaux, J.-P. Rousseau, J.-P. Chambaret, F. Augé-Rochereau, G. Chériaux, J. Etchepare, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Lett. 30, 920 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

N. Minkovski, G. I. Petrov, S. M. Saltiel, O. Albert, and J. Etchepare, J. Opt. Soc. Am. B 21, 1659 (2004).
[CrossRef]

Perdrix, M.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Petrov, G. I.

Quere, F.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Reed, S.

Risse, E.

Rousseau, J. P.

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

Rousseau, J.-P.

Rousseau, P.

Saltiel, S. M.

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Express 14, 2760 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, J. Opt. Soc. Am. B 22, 2635 (2005).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, F. Burgy, G. Hamoniaux, J.-P. Rousseau, J.-P. Chambaret, F. Augé-Rochereau, G. Chériaux, J. Etchepare, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Opt. Lett. 30, 920 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

N. Minkovski, G. I. Petrov, S. M. Saltiel, O. Albert, and J. Etchepare, J. Opt. Soc. Am. B 21, 1659 (2004).
[CrossRef]

Sandner, W.

Schönnagel, H.

Wittmann, T.

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[CrossRef]

Yanovsky, V.

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. B (3)

A. Cotel, A. Jullien, N. Forget, O. Albert, G. Chériaux, and C. L. Blanc, Appl. Phys. B 83, 7 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, O. Albert, G. Chériaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 84, 409 (2006).
[CrossRef]

A. Jullien, L. Canova, O. Albert, D. Boschetto, L. Antonucci, Y.-H. Cha, J. P. Rousseau, P. Chaudet, G. Cheriaux, J. Etchepare, S. Kourtev, N. Minkovski, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. B 87, 595 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

L. Canova, S. Kourtev, N. Minkovski, A. Jullien, R. B. Lopez-Martens, O. Albert, and S. M. Saltiel, Appl. Phys. Lett. 92, 231102 (2008).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (4)

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (5)

Phys. Rev. E (1)

G. Doumy, F. Quere, O. Gobert, M. Perdrix, P. Martin, P. Audebert, J. C. Gauthier, J.-P. Geindre, and T. Wittmann, Phys. Rev. E 69, 026402 (2004).
[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 (5)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup.

Fig. 2
Fig. 2

Experimental spatial profile of the input beam in the crystal plane after spatial filtering. Dashed curves, super-Gaussian fit ( n = 2 ) .

Fig. 3
Fig. 3

XPW efficiency measured as a function of input energy, corrected for losses introduced by the filtering hole and uncoated faces of the crystal (filled circles). [ S = ( 2 π λ ) n 2 I 0 L with I 0 , input intensity; L, crystal length; n 2 , crystal nonlinear index]. Only the input energy is changed to modify I 0 . Theoretical curve is calculated for a temporally Gaussian pulse and the experimental spatial profile (dashed curve).

Fig. 4
Fig. 4

(a) XPW spectral evolution and (b) XPW spectral width normalized by the input spectral width as a function of the XPW filter transmission (in energy, loss corrected). Theoretical spectral broadening calculated with experimental temporal parameters and a super-Gaussian ( n = 2 ) spatial profile for the fundamental beam (solid curve).

Fig. 5
Fig. 5

(a) Typical XPW spectrum (solid curve) for 23% energy efficiency and fundamental spectrum (dotted curve). A Gaussian fit of the XPW spectrum is also represented (dashed curve). (b) SPIDER measurement: XPW temporal intensity and residual spectral phase. ϕ ( 2 ) and ϕ ( 3 ) corresponding to material before the apparatus (lens, polarizer, etc.) are computationally compensated. The pulse duration is estimated to 11.5 fs .

Metrics