Abstract

We demonstrate methods to increase the energy incident on hollow fibers for spectral broadening by self-phase modulation. We used chirped pulses for spectral broadening, lowering the optical intensity to avoid ionization of the gaseous medium. We also used helium as a nonlinear medium and demonstrated the generation of 5.0fs, 5.0mJ pulses at a repetition rate of 1kHz using a pressure gradient hollow-fiber pulse compressor.

© 2010 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
    [CrossRef]
  3. A. Suda, M. Hatayama, K. Nagasaka, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 86, 111116 (2005).
    [CrossRef]
  4. Y. Oishi, A. Suda, F. Kannari, and K. Midorikawa, Rev. Sci. Instrum. 76, 093114 (2005).
    [CrossRef]
  5. B. Shan, S. Ghimire, and Z. Chang, J. Mod. Opt. 52, 277 (2005).
    [CrossRef]
  6. J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
    [CrossRef]
  7. J. Park, J.-H. Lee, and C. H. Nam, Opt. Lett. 34, 2342 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. S. Bohman, A. Suda, M. Kaku, M. Nurhuda, T. Kanai, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Opt. Express 16, 10684(2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
    [CrossRef]
  10. X. Chen, A. Jullian, A. Malvache, L. Canova, A. Borot, A. Trisorio, C. G. Durfee, and R. Lopez-Martens, Opt. Lett. 34, 1588 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. C. F. Dutin, A. Dubrouil, S. Petit, E. Mével, E. Constant, and D. Descamps, Opt. Lett. 35, 253 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. J. Laegsgaad and P. J. Roberts, Opt. Express 16, 9628 (2008).
    [CrossRef]
  13. T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
    [CrossRef]
  14. G. P. Agrawal, in Nonlinear Fiber Optics, 2nd ed.(Academic, 1995) Chap. 4.
  15. M. V. Ammosov, N. B. Delone, and V. P. Krainov, Sov. Phys. JETP 64, 1191 (1986).

2010 (1)

2009 (2)

2008 (3)

2006 (1)

J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
[CrossRef]

2005 (3)

A. Suda, M. Hatayama, K. Nagasaka, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 86, 111116 (2005).
[CrossRef]

Y. Oishi, A. Suda, F. Kannari, and K. Midorikawa, Rev. Sci. Instrum. 76, 093114 (2005).
[CrossRef]

B. Shan, S. Ghimire, and Z. Chang, J. Mod. Opt. 52, 277 (2005).
[CrossRef]

2001 (1)

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

1998 (1)

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

1996 (1)

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

1986 (1)

M. V. Ammosov, N. B. Delone, and V. P. Krainov, Sov. Phys. JETP 64, 1191 (1986).

Agrawal, G. P.

G. P. Agrawal, in Nonlinear Fiber Optics, 2nd ed.(Academic, 1995) Chap. 4.

Ammosov, M. V.

M. V. Ammosov, N. B. Delone, and V. P. Krainov, Sov. Phys. JETP 64, 1191 (1986).

Bohman, S.

T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
[CrossRef]

S. Bohman, A. Suda, M. Kaku, M. Nurhuda, T. Kanai, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Opt. Express 16, 10684(2008).
[CrossRef] [PubMed]

Borot, A.

Brabec, T.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Canova, L.

Chang, Z.

B. Shan, S. Ghimire, and Z. Chang, J. Mod. Opt. 52, 277 (2005).
[CrossRef]

Chen, X.

Cheng, Z.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

Constant, E.

Corkum, P.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

De Silvestri, S.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

Delone, N. B.

M. V. Ammosov, N. B. Delone, and V. P. Krainov, Sov. Phys. JETP 64, 1191 (1986).

Descamps, D.

Drescher, M.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Dubrouil, A.

Durfee, C. G.

Dutin, C. F.

Ghimire, S.

B. Shan, S. Ghimire, and Z. Chang, J. Mod. Opt. 52, 277 (2005).
[CrossRef]

Hatayama, M.

A. Suda, M. Hatayama, K. Nagasaka, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 86, 111116 (2005).
[CrossRef]

Heinzmann, U.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Hentschel, M.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Imran, T.

J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
[CrossRef]

Jullian, A.

Kaku, M.

T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
[CrossRef]

S. Bohman, A. Suda, M. Kaku, M. Nurhuda, T. Kanai, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Opt. Express 16, 10684(2008).
[CrossRef] [PubMed]

Kanai, T.

S. Bohman, A. Suda, M. Kaku, M. Nurhuda, T. Kanai, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Opt. Express 16, 10684(2008).
[CrossRef] [PubMed]

T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
[CrossRef]

Kannari, F.

Y. Oishi, A. Suda, F. Kannari, and K. Midorikawa, Rev. Sci. Instrum. 76, 093114 (2005).
[CrossRef]

Kienberger, R.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Krainov, V. P.

M. V. Ammosov, N. B. Delone, and V. P. Krainov, Sov. Phys. JETP 64, 1191 (1986).

Krausz, F.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

Laegsgaad, J.

Lee, J.-H.

Lee, Y. S.

J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
[CrossRef]

Lopez-Martens, R.

Malvache, A.

Mével, E.

Midorikawa, K.

T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
[CrossRef]

S. Bohman, A. Suda, M. Kaku, M. Nurhuda, T. Kanai, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Opt. Express 16, 10684(2008).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Oishi, A. Suda, F. Kannari, and K. Midorikawa, Rev. Sci. Instrum. 76, 093114 (2005).
[CrossRef]

A. Suda, M. Hatayama, K. Nagasaka, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 86, 111116 (2005).
[CrossRef]

Milosevic, N.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Nagasaka, K.

A. Suda, M. Hatayama, K. Nagasaka, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 86, 111116 (2005).
[CrossRef]

Nam, C. H.

J. Park, J.-H. Lee, and C. H. Nam, Opt. Lett. 34, 2342 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
[CrossRef]

Nisoli, M.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

Nurhuda, M.

Oishi, Y.

Y. Oishi, A. Suda, F. Kannari, and K. Midorikawa, Rev. Sci. Instrum. 76, 093114 (2005).
[CrossRef]

Park, J.

Park, J. Y.

J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
[CrossRef]

Petit, S.

Reider, G. A.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Roberts, P. J.

Sartania, S.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

Shan, B.

B. Shan, S. Ghimire, and Z. Chang, J. Mod. Opt. 52, 277 (2005).
[CrossRef]

Spielmann, C.

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Spielmann, Ch.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

Stagira, S.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

Suda, A.

T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
[CrossRef]

S. Bohman, A. Suda, M. Kaku, M. Nurhuda, T. Kanai, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Opt. Express 16, 10684(2008).
[CrossRef] [PubMed]

A. Suda, M. Hatayama, K. Nagasaka, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 86, 111116 (2005).
[CrossRef]

Y. Oishi, A. Suda, F. Kannari, and K. Midorikawa, Rev. Sci. Instrum. 76, 093114 (2005).
[CrossRef]

Sung, J. H.

J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
[CrossRef]

Svelto, O.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

Tempea, G.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

Trisorio, A.

Yamaguchi, S.

S. Bohman, A. Suda, M. Kaku, M. Nurhuda, T. Kanai, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Opt. Express 16, 10684(2008).
[CrossRef] [PubMed]

T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (1)

J. H. Sung, J. Y. Park, T. Imran, Y. S. Lee, and C. H. Nam, Appl. Phys. B 82, 5 (2006).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (3)

M. Nisoli, S. De Silvestri, and O. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[CrossRef]

A. Suda, M. Hatayama, K. Nagasaka, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 86, 111116 (2005).
[CrossRef]

T. Kanai, A. Suda, S. Bohman, M. Kaku, S. Yamaguchi, and K. Midorikawa, Appl. Phys. Lett. 92, 061106 (2008).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, and O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, Ch. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414(1998).
[CrossRef]

J. Mod. Opt. (1)

B. Shan, S. Ghimire, and Z. Chang, J. Mod. Opt. 52, 277 (2005).
[CrossRef]

Nature (1)

M. Hentschel, R. Kienberger, C. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher, and F. Krausz, Nature 414, 509 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (3)

Rev. Sci. Instrum. (1)

Y. Oishi, A. Suda, F. Kannari, and K. Midorikawa, Rev. Sci. Instrum. 76, 093114 (2005).
[CrossRef]

Sov. Phys. JETP (1)

M. V. Ammosov, N. B. Delone, and V. P. Krainov, Sov. Phys. JETP 64, 1191 (1986).

Other (1)

G. P. Agrawal, in Nonlinear Fiber Optics, 2nd ed.(Academic, 1995) Chap. 4.

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

Typical spectra after spectral broadening in neon at a pressure of 0.16 MPa , where positive GDD was applied to broaden the spectrum for a given input energy. The bottom two panels are spectra obtained without applying chirp.

Fig. 2
Fig. 2

Maximum input energy as a function of GDD induced by the grating compressor for neon at a pressure of 0.16 MPa and for helium at a pressure of 0.18 MPa . Calculated curves based on Eq. (1) are shown by solid curves.

Fig. 3
Fig. 3

Spectral broadening by chirped pulses with a GDD of + 200 fs 2 and an energy of 9.5 mJ for various helium pressures.

Fig. 4
Fig. 4

(a) Spectral intensity and phase measured with SPIDER after compensating for dispersion. (b) Reconstructed temporal profile.

Equations (1)

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

E max = π a 2 I th τ 0 1 + ( 4 ln 2 ϕ / τ 0 2 ) 2 ,

Metrics