Abstract

A general numerical approach is described that allows obtaining model sets of temporal pulse shapes of free- electron lasers (FELs) operating in the self-amplified spontaneous emission mode. Based on a random partial- coherence approach, sets of pulse shapes can be calculated that satisfy statistical criteria of FEL light predicted by established FEL theory. Importantly, the numerically retrieved sets of pulses reproduce the experimentally accessible FEL light characteristics as measured at the Free-electron LASer at Hamburg (FLASH), such as the average spectrum, single-shot spectral shape, and pulse duration. The high-precision agreement with the experimental average spectral shape, without further knowledge of FEL machine parameters, makes this approach a convenient tool for the analysis and theoretical modeling of nonlinear optical or pump–probe experiments with FEL light.

© 2010 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. W. F. Schlotter, F. Sorgenfrei, T. Beeck, M. Beye, S. Gieschen, H. Meyer, M. Nagasono, A. Fohlisch, and W. Wurth, Opt. Lett. 35, 372 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. N. Rohringer and R. Santra, Phys. Rev. A 76, 033416 (2007).
    [CrossRef]
  4. E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, The Physics of Free Electron Lasers (Springer, 2000).
  5. E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, New J. Phys. 12, 035010 (2010).
    [CrossRef]
  6. R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
    [CrossRef]
  7. U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
    [CrossRef]
  8. A. Rudenko, Advanced Study Group, CFEL/DESY, 22605 Hamburg, Germany (private communication, 2010).
  9. Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).
  10. “Intensity autocorrelation,” www.physics.gatech.edu/frog/Tutorial/AC.pdf (2010).
  11. Genesis program package, pbpl.physics.ucla.edu/~reiche/(2010).
  12. M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
    [CrossRef]
  13. N. Dudovich, B. Dayan, S. M. G. Faeder, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 86, 47 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]

2010 (6)

W. F. Schlotter, F. Sorgenfrei, T. Beeck, M. Beye, S. Gieschen, H. Meyer, M. Nagasono, A. Fohlisch, and W. Wurth, Opt. Lett. 35, 372 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, New J. Phys. 12, 035010 (2010).
[CrossRef]

A. Rudenko, Advanced Study Group, CFEL/DESY, 22605 Hamburg, Germany (private communication, 2010).

“Intensity autocorrelation,” www.physics.gatech.edu/frog/Tutorial/AC.pdf (2010).

Genesis program package, pbpl.physics.ucla.edu/~reiche/(2010).

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

2009 (2)

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

2007 (1)

N. Rohringer and R. Santra, Phys. Rev. A 76, 033416 (2007).
[CrossRef]

2001 (1)

N. Dudovich, B. Dayan, S. M. G. Faeder, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 86, 47 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

2000 (1)

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, The Physics of Free Electron Lasers (Springer, 2000).

Beeck, T.

Belkacem, A.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Beye, M.

Budzyn, F.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Burgdörfer, J.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Collins, L. A.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Dayan, B.

N. Dudovich, B. Dayan, S. M. G. Faeder, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 86, 47 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Drescher, M.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Dudovich, N.

N. Dudovich, B. Dayan, S. M. G. Faeder, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 86, 47 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Düsterer, S.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Eberhardt, W.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Faeder, S. M. G.

N. Dudovich, B. Dayan, S. M. G. Faeder, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 86, 47 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Feist, J.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Feldhaus, J.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Fohlisch, A.

Foucar, L.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Frühling, U.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Gebert, T.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Gensch, M.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Gieschen, S.

Grimm, O.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Herrwerth, O.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Horner, D. A.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Jiang, Y. H.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Juranic, P.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Kalms, R.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Kling, M. F.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Krikunova, M.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Kühnel, K. U.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Kurka, M.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Lezius, M.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Liu, X.

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

McCurdy, C. W.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Meyer, H.

Mitzner, R.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Moshammer, R.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Nagasono, M.

Nagele, S.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Neeb, M.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Noll, T.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Pazourek, R.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Pfeifer, T.

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Plönjes, E.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Rescigno, T. N.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Richter, M.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Rohringer, N.

N. Rohringer and R. Santra, Phys. Rev. A 76, 033416 (2007).
[CrossRef]

Roling, S.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Rossbach, J.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Rudenko, A.

A. Rudenko, Advanced Study Group, CFEL/DESY, 22605 Hamburg, Germany (private communication, 2010).

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Rutkowski, M.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Saldin, E. L.

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, New J. Phys. 12, 035010 (2010).
[CrossRef]

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, The Physics of Free Electron Lasers (Springer, 2000).

Santra, R.

N. Rohringer and R. Santra, Phys. Rev. A 76, 033416 (2007).
[CrossRef]

Schlotter, W. F.

Schneider, B. I.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Schneidmiller, E. A.

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, New J. Phys. 12, 035010 (2010).
[CrossRef]

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, The Physics of Free Electron Lasers (Springer, 2000).

Schöffler, M.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Schröter, C. D.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Schulz, M.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Schütte, B.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Siemer, B.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Siewert, F.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Silberberg, Y.

N. Dudovich, B. Dayan, S. M. G. Faeder, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 86, 47 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Sorgenfrei, F.

Sorokin, A. A.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Tiedtke, K.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Treusch, R.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Ueda, K.

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Ullrich, J.

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

Wieland, M.

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

Wurth, W.

Yurkov, M. V.

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, New J. Phys. 12, 035010 (2010).
[CrossRef]

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, The Physics of Free Electron Lasers (Springer, 2000).

Zacharias, H.

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

R. Mitzner, B. Siemer, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, S. Roling, M. Rutkowski, A. A. Sorokin, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, J. Feldhaus, W. Eberhardt, and H. Zacharias, Opt. Express 16, 19909 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Nat. Photon. (1)

U. Frühling, M. Wieland, M. Gensch, T. Gebert, B. Schütte, M. Krikunova, R. Kalms, F. Budzyn, O. Grimm, J. Rossbach, E. Plönjes, and M. Drescher, Nat. Photon. 3, 523 (2009).
[CrossRef]

New J. Phys. (2)

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, New J. Phys. 12, 035010 (2010).
[CrossRef]

M. Kurka, J. Feist, D. A. Horner, A. Rudenko, Y. H. Jiang, K. U. Kühnel, L. Foucar, T. N. Rescigno, C. W. McCurdy, R. Pazourek, S. Nagele, M. Schulz, O. Herrwerth, M. Lezius, M. F. Kling, M. Schöffler, A. Belkacem, S. Düsterer, R. Treusch, B. I. Schneider, L. A. Collins, J. Burgdörfer, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, New J. Phys. 12, 073035 (2010).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (2)

N. Rohringer and R. Santra, Phys. Rev. A 76, 033416 (2007).
[CrossRef]

R. Mitzner, A. A. Sorokin, B. Siemer, S. Roling, M. Rutkowski, H. Zacharias, M. Neeb, T. Noll, F. Siewert, W. Eberhardt, M. Richter, P. Juranic, K. Tiedtke, and J. Feldhaus, Phys. Rev. A 80, 025402 (2009).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (1)

N. Dudovich, B. Dayan, S. M. G. Faeder, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 86, 47 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Other (5)

E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, The Physics of Free Electron Lasers (Springer, 2000).

A. Rudenko, Advanced Study Group, CFEL/DESY, 22605 Hamburg, Germany (private communication, 2010).

Y. H. Jiang, T. Pfeifer, A. Rudenko, O. Herrwerth, L. Foucar, M. Kurka, K. U. Kühnel, M. Lezius, M. F. Kling, X. Liu, K. Ueda, S. Düsterer, R. Treusch, C. D. Schröter, R. Moshammer, and J. Ullrich, “Temporal coherence effects in multiple ionization of N2 via XUV pump-probe autocorrelation,” Phys. Rev. A (to be published).

“Intensity autocorrelation,” www.physics.gatech.edu/frog/Tutorial/AC.pdf (2010).

Genesis program package, pbpl.physics.ucla.edu/~reiche/(2010).

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 (3)

Fig. 1
Fig. 1

Spectral characteristics of pulses obtained with the partial-coherence method. (a) Numerical results for single-shot spectra using an assumed FEL pulse duration of 25 fs . (b) Average spectral shape of the experimentally measured FEL pulses at FLASH (red squares) compared to the result of the numerical method (black curve, averaging over more than 1000 pulse shapes) for the same set of parameters as used in (a).

Fig. 2
Fig. 2

Statistical analysis of the sets of pulses obtained with the partial-coherence method. (a) Histogram showing the distribution for the subpulse intensities within single FEL laser pulses. Solid red curve, exponential fit. (b) Distribution of the pulse energies. Solid red curve, gamma distribution; see text for details. Both results agree with the statistical behavior expected from FEL theory in the linear regime.

Fig. 3
Fig. 3

Temporal properties of pulse shapes obtained by partial-coherence modeling. (a) Calculated average autocorrelation traces. Different FEL pulse durations (FWHM) are assumed: 15 fs (narrow red curve), 25 fs (black curve), and 40 fs (broad green curve), the average spectrum corresponds to the one shown in Fig. 1b; more than 1000 pulse shapes are calculated and averaged over. For comparison, the autocorrelation for a bandwidth-limited pulse of 25 fs duration centered at around 27 nm wavelength is shown (gray curve), as well as a bandwidth-limited pulse with a spectrum corresponding to the average spectrum shown in Fig. 1b (black dotted curve). (b) Single-shot temporal pulse profiles according to the spectra shown in Fig. 1a.

Equations (2)

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

p ( P ) = M M Γ ( M ) ( P P ) M 1 1 P exp ( M P P ) ,
S AC = + | ( E ( t ) + E ( t τ ) ) 2 | 2 d t ,

Metrics