Abstract

A dispersively compensated scheme for sum-frequency mixing of broadband ultrashort laser pulses is reported. An increase of the bandwidth of the sum-frequency mixing process by 12 times compared with the noncompensated bandwidth of the given crystal has been demonstrated. Mixing radiation at 266 and 707 nm in a 1-mm-thick beta-barium metaborate crystal by using the compensated scheme results in an output bandwidth of 0.6 nm at 193 nm, which corresponds to a minimum output pulse duration of 90 fs.

© 1992 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
    [Crossref]
  2. S. Szatmari, F. P. Schäfer, J. Opt. Soc. Am. B 6, 1877 (1989).
    [Crossref]
  3. J. H. Glownia, M. Kaschke, P. P. Sorokin, Opt. Lett. 17, 337 (1992).
    [Crossref] [PubMed]
  4. H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
    [Crossref] [PubMed]
  5. M. Steyer, F. P. Schäfer, S. Szatmari, G. Kühnle, Appl. Phys. B 50, 265 (1990).
    [Crossref]
  6. M. J. Rosker, M. Dantus, A. H. Zewail, Science 241, 1200 (1988).
    [Crossref] [PubMed]
  7. J. H. Glownia, J. A. Misewich, P. P. Sorokin, J. Chem. Phys. 92, 3335 (1990).
    [Crossref]
  8. T. R. Gosnell, A. J. Taylor, J. L. Lyman, J. Chem. Phys. 94, 5949 (1991).
    [Crossref]
  9. W. Mückenheim, P. Lokai, B. Burghardt, D. Basting, Appl. Phys. B 45, 259 (1988).
    [Crossref]
  10. R. E. Stickel, F. B. Dunning, Appl. Opt. 17, 981 (1978).
    [Crossref] [PubMed]
  11. A. Tünnermann, K. Mossavi, B. Wellegehausen, Phys. Rev. A 46, 2707 (1992).
    [Crossref] [PubMed]
  12. K. Kato, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1013 (1986).
    [Crossref]
  13. G. Szabó, Zs. Bor, Appl. Phys. B 50, 51 (1990).
    [Crossref]
  14. O. E. Martinez, IEEE J. Quantum Electron. 25, 2464 (1989).
    [Crossref]
  15. T. R. Zhang, H. R. Choo, M. C. Downer, Appl. Opt. 29, 3927 (1990).
    [Crossref] [PubMed]
  16. R. A. Cheville, M. T. Reiten, N. J. Halas, Opt. Lett. 17, 1343 (1992).
    [Crossref] [PubMed]
  17. M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
    [Crossref]

1992 (4)

J. H. Glownia, M. Kaschke, P. P. Sorokin, Opt. Lett. 17, 337 (1992).
[Crossref] [PubMed]

A. Tünnermann, K. Mossavi, B. Wellegehausen, Phys. Rev. A 46, 2707 (1992).
[Crossref] [PubMed]

R. A. Cheville, M. T. Reiten, N. J. Halas, Opt. Lett. 17, 1343 (1992).
[Crossref] [PubMed]

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

1991 (1)

T. R. Gosnell, A. J. Taylor, J. L. Lyman, J. Chem. Phys. 94, 5949 (1991).
[Crossref]

1990 (4)

M. Steyer, F. P. Schäfer, S. Szatmari, G. Kühnle, Appl. Phys. B 50, 265 (1990).
[Crossref]

J. H. Glownia, J. A. Misewich, P. P. Sorokin, J. Chem. Phys. 92, 3335 (1990).
[Crossref]

T. R. Zhang, H. R. Choo, M. C. Downer, Appl. Opt. 29, 3927 (1990).
[Crossref] [PubMed]

G. Szabó, Zs. Bor, Appl. Phys. B 50, 51 (1990).
[Crossref]

1989 (2)

O. E. Martinez, IEEE J. Quantum Electron. 25, 2464 (1989).
[Crossref]

S. Szatmari, F. P. Schäfer, J. Opt. Soc. Am. B 6, 1877 (1989).
[Crossref]

1988 (2)

M. J. Rosker, M. Dantus, A. H. Zewail, Science 241, 1200 (1988).
[Crossref] [PubMed]

W. Mückenheim, P. Lokai, B. Burghardt, D. Basting, Appl. Phys. B 45, 259 (1988).
[Crossref]

1986 (1)

K. Kato, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1013 (1986).
[Crossref]

1982 (2)

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
[Crossref] [PubMed]

1978 (1)

Basting, D.

W. Mückenheim, P. Lokai, B. Burghardt, D. Basting, Appl. Phys. B 45, 259 (1988).
[Crossref]

Bor, Zs.

G. Szabó, Zs. Bor, Appl. Phys. B 50, 51 (1990).
[Crossref]

Boyer, K.

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
[Crossref] [PubMed]

Burghardt, B.

W. Mückenheim, P. Lokai, B. Burghardt, D. Basting, Appl. Phys. B 45, 259 (1988).
[Crossref]

Cheville, R. A.

Choo, H. R.

Craxton, R. S.

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

Dantus, M.

M. J. Rosker, M. Dantus, A. H. Zewail, Science 241, 1200 (1988).
[Crossref] [PubMed]

Downer, M. C.

Dunning, F. B.

Egger, H.

H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
[Crossref] [PubMed]

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

Glownia, J. H.

J. H. Glownia, M. Kaschke, P. P. Sorokin, Opt. Lett. 17, 337 (1992).
[Crossref] [PubMed]

J. H. Glownia, J. A. Misewich, P. P. Sorokin, J. Chem. Phys. 92, 3335 (1990).
[Crossref]

Gosnell, T. R.

T. R. Gosnell, A. J. Taylor, J. L. Lyman, J. Chem. Phys. 94, 5949 (1991).
[Crossref]

Halas, N. J.

Kaschke, M.

Kato, K.

K. Kato, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1013 (1986).
[Crossref]

Kessler, T. J.

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

Kühnle, G.

M. Steyer, F. P. Schäfer, S. Szatmari, G. Kühnle, Appl. Phys. B 50, 265 (1990).
[Crossref]

Lokai, P.

W. Mückenheim, P. Lokai, B. Burghardt, D. Basting, Appl. Phys. B 45, 259 (1988).
[Crossref]

Luk, T. S.

H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
[Crossref] [PubMed]

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

Lyman, J. L.

T. R. Gosnell, A. J. Taylor, J. L. Lyman, J. Chem. Phys. 94, 5949 (1991).
[Crossref]

Martinez, O. E.

O. E. Martinez, IEEE J. Quantum Electron. 25, 2464 (1989).
[Crossref]

Misewich, J. A.

J. H. Glownia, J. A. Misewich, P. P. Sorokin, J. Chem. Phys. 92, 3335 (1990).
[Crossref]

Mossavi, K.

A. Tünnermann, K. Mossavi, B. Wellegehausen, Phys. Rev. A 46, 2707 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Mückenheim, W.

W. Mückenheim, P. Lokai, B. Burghardt, D. Basting, Appl. Phys. B 45, 259 (1988).
[Crossref]

Muller, D. F.

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

Pummer, H.

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
[Crossref] [PubMed]

Reiten, M. T.

Rhodes, C. K.

H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
[Crossref] [PubMed]

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

Rosker, M. J.

M. J. Rosker, M. Dantus, A. H. Zewail, Science 241, 1200 (1988).
[Crossref] [PubMed]

Schäfer, F. P.

M. Steyer, F. P. Schäfer, S. Szatmari, G. Kühnle, Appl. Phys. B 50, 265 (1990).
[Crossref]

S. Szatmari, F. P. Schäfer, J. Opt. Soc. Am. B 6, 1877 (1989).
[Crossref]

Seka, W.

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

Short, R. W.

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

Skeldon, M. D.

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

Skrupsky, S.

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

Sorokin, P. P.

J. H. Glownia, M. Kaschke, P. P. Sorokin, Opt. Lett. 17, 337 (1992).
[Crossref] [PubMed]

J. H. Glownia, J. A. Misewich, P. P. Sorokin, J. Chem. Phys. 92, 3335 (1990).
[Crossref]

Soures, J. M.

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

Srinivasan, T.

H. Pummer, T. Srinivasan, H. Egger, K. Boyer, T. S. Luk, C. K. Rhodes, Opt. Lett. 7, 93 (1982).
[Crossref] [PubMed]

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

Steyer, M.

M. Steyer, F. P. Schäfer, S. Szatmari, G. Kühnle, Appl. Phys. B 50, 265 (1990).
[Crossref]

Stickel, R. E.

Szabó, G.

G. Szabó, Zs. Bor, Appl. Phys. B 50, 51 (1990).
[Crossref]

Szatmari, S.

M. Steyer, F. P. Schäfer, S. Szatmari, G. Kühnle, Appl. Phys. B 50, 265 (1990).
[Crossref]

S. Szatmari, F. P. Schäfer, J. Opt. Soc. Am. B 6, 1877 (1989).
[Crossref]

Taylor, A. J.

T. R. Gosnell, A. J. Taylor, J. L. Lyman, J. Chem. Phys. 94, 5949 (1991).
[Crossref]

Tünnermann, A.

A. Tünnermann, K. Mossavi, B. Wellegehausen, Phys. Rev. A 46, 2707 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Wellegehausen, B.

A. Tünnermann, K. Mossavi, B. Wellegehausen, Phys. Rev. A 46, 2707 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Zewail, A. H.

M. J. Rosker, M. Dantus, A. H. Zewail, Science 241, 1200 (1988).
[Crossref] [PubMed]

Zhang, T. R.

Appl. Opt. (2)

Appl. Phys. B (3)

G. Szabó, Zs. Bor, Appl. Phys. B 50, 51 (1990).
[Crossref]

W. Mückenheim, P. Lokai, B. Burghardt, D. Basting, Appl. Phys. B 45, 259 (1988).
[Crossref]

M. Steyer, F. P. Schäfer, S. Szatmari, G. Kühnle, Appl. Phys. B 50, 265 (1990).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (1)

H. Egger, T. S. Luk, K. Boyer, D. F. Muller, H. Pummer, T. Srinivasan, C. K. Rhodes, Appl. Phys. Lett. 41, 1032 (1982).
[Crossref]

IEEE J. Quantum Electron. (3)

K. Kato, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1013 (1986).
[Crossref]

O. E. Martinez, IEEE J. Quantum Electron. 25, 2464 (1989).
[Crossref]

M. D. Skeldon, R. S. Craxton, T. J. Kessler, W. Seka, R. W. Short, S. Skrupsky, J. M. Soures, IEEE J. Quantum Electron. 28, 1389 (1992).
[Crossref]

J. Chem. Phys. (2)

J. H. Glownia, J. A. Misewich, P. P. Sorokin, J. Chem. Phys. 92, 3335 (1990).
[Crossref]

T. R. Gosnell, A. J. Taylor, J. L. Lyman, J. Chem. Phys. 94, 5949 (1991).
[Crossref]

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

Opt. Lett. (3)

Phys. Rev. A (1)

A. Tünnermann, K. Mossavi, B. Wellegehausen, Phys. Rev. A 46, 2707 (1992).
[Crossref] [PubMed]

Science (1)

M. J. Rosker, M. Dantus, A. H. Zewail, Science 241, 1200 (1988).
[Crossref] [PubMed]

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

Experimental arrangement for dispersively compensated SFM of broadband, ultrashort pulses.

Fig. 2
Fig. 2

Wave vectors showing the phase matching for dispersively compensated SFM scheme with central component of the 707-nm beam (a) collinear and (b) noncollinear with the 266-nm beam. The 1, 2, and 3 indices of the k vectors refer to the central wavelengths of 266, 707, and 193 nm, respectively. The plus and minus, if present, indicate that the given vector belongs to a wavelength that is slightly larger or smaller than the central wavelength.

Fig. 3
Fig. 3

Measured and calculated SFM spectral acceptance of a 1-mm-thick BBO crystal, uncompensated (squares and dashed curve) and compensated (circles and solid curve).

Equations (1)

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

I SFM sin 2 ( Δ k L / 2 ) ( Δ k L / 2 ) 2 ,

Metrics