Abstract

We have demonstrated a Ti:sapphire/Nd:glass laser system that produces up to 51  J of energy in 395-fs pulses (125  TW). Focusing at f/3 to a 2.5-times diffraction-limited spot results in a peak irradiance greater than 1020W/cm2. Our 40-cm-diameter gold diffraction gratings have a damage threshold of 0.42  J/cm2 for 320-fs pulses.

© 1997 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. E. Cook, Proc. IRE 48, 310 (1960).
    [CrossRef]
  2. R. A. Fisher and W. K. Bischel, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 46 (1975).
    [CrossRef]
  3. D. Strickland and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985).
    [CrossRef]
  4. P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
    [CrossRef]
  5. M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. J. Zhou, C.-P. Huang, M. M. Murname, and H. C. Kapteyn, Opt. Lett. 20, 64 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. A. Sullivan, J. Bonlie, D. F. Price, and W. E. White, Opt. Lett. 21, 603 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. C. P. J. Barty, T. Guo, C. Le Blanc, F. Raksi, C. Rose-Petruck, J. Squier, K. R. Wilson, V. V. Yakovlev, and K. Yamakawa, Opt. Lett. 21, 668 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
    [CrossRef]
  10. Y. Beaudoin, C. Y. Chien, J. S. Coe, J. L. Tapié, and G. Mourou, Opt. Lett. 17, 865 (1992).
    [CrossRef]
  11. C. Rouyer, É. Mazataud, I. Allais, A. Pierre, S. Seznec, C. Sauteret, G. Mourou, and A. Migus, Opt. Lett. 18, 214 (1993).
    [CrossRef]
  12. C. Rouyer, N. Blanchot, I. Allais, E. Mazataud, J. L. Miquel, M. Nail, A. Pierre, C. Sauteret, and A. Migus, J. Opt. Soc. Am. B 13, 55 (1996).
    [CrossRef]
  13. C. N. Danson, Opt. Commun. 103, 392 (1993).
    [CrossRef]
  14. F. Salin, C. Rouyer, J. Squier, S. Coe, and G. Mourou, Opt. Commun. 84, 67 (1991).
    [CrossRef]
  15. B. C. Stuart, S. Herman, and M. D. Perry, IEEE J. Quantum Electron. 31, 528 (1995).
    [CrossRef]
  16. Y.-H. Chuang, L. Zheng, and D. D. Meyerhofer, IEEE J. Quantum Electron. 29, 270 (1993).
    [CrossRef]
  17. M. D. Perry, T. Ditmire, and B. C. Stuart, Opt. Lett. 19, 2149 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  18. R. D. Boyd, J. A. Britten, D. E. Decker, B. W. Shore, B. C. Stuart, M. D. Perry, and L. Li, Appl. Opt. 34, 1697 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  19. B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. Am. B 13, 459 (1996).
    [CrossRef]

1996 (4)

1995 (3)

1994 (3)

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

M. D. Perry, T. Ditmire, and B. C. Stuart, Opt. Lett. 19, 2149 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

1993 (3)

C. N. Danson, Opt. Commun. 103, 392 (1993).
[CrossRef]

Y.-H. Chuang, L. Zheng, and D. D. Meyerhofer, IEEE J. Quantum Electron. 29, 270 (1993).
[CrossRef]

C. Rouyer, É. Mazataud, I. Allais, A. Pierre, S. Seznec, C. Sauteret, G. Mourou, and A. Migus, Opt. Lett. 18, 214 (1993).
[CrossRef]

1992 (1)

1991 (1)

F. Salin, C. Rouyer, J. Squier, S. Coe, and G. Mourou, Opt. Commun. 84, 67 (1991).
[CrossRef]

1988 (1)

P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
[CrossRef]

1985 (1)

D. Strickland and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985).
[CrossRef]

1975 (1)

R. A. Fisher and W. K. Bischel, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 46 (1975).
[CrossRef]

1960 (1)

C. E. Cook, Proc. IRE 48, 310 (1960).
[CrossRef]

Allais, I.

Bado, P.

P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
[CrossRef]

Barty, C. P. J.

Beaudoin, Y.

Bischel, W. K.

R. A. Fisher and W. K. Bischel, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 46 (1975).
[CrossRef]

Blanchot, N.

Bonlie, J.

Boyd, R. D.

Britten, J. A.

Campbell, E. M.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Chien, C. Y.

Chuang, Y.-H.

Y.-H. Chuang, L. Zheng, and D. D. Meyerhofer, IEEE J. Quantum Electron. 29, 270 (1993).
[CrossRef]

Coe, J. S.

Coe, S.

F. Salin, C. Rouyer, J. Squier, S. Coe, and G. Mourou, Opt. Commun. 84, 67 (1991).
[CrossRef]

Cook, C. E.

C. E. Cook, Proc. IRE 48, 310 (1960).
[CrossRef]

Danson, C. N.

C. N. Danson, Opt. Commun. 103, 392 (1993).
[CrossRef]

Decker, D. E.

Ditmire, T.

Feit, M. D.

Fisher, R. A.

R. A. Fisher and W. K. Bischel, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 46 (1975).
[CrossRef]

Glinsky, M. E.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Guo, T.

Hammer, J.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Herman, S.

Huang, C.-P.

Kapteyn, H. C.

Kruer, W. L.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Le Blanc, C.

Li, L.

Maine, P.

P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
[CrossRef]

Mason, R. J.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Mazataud, E.

Mazataud, É.

Meyerhofer, D. D.

Y.-H. Chuang, L. Zheng, and D. D. Meyerhofer, IEEE J. Quantum Electron. 29, 270 (1993).
[CrossRef]

Migus, A.

Miquel, J. L.

Mourou, G.

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

C. Rouyer, É. Mazataud, I. Allais, A. Pierre, S. Seznec, C. Sauteret, G. Mourou, and A. Migus, Opt. Lett. 18, 214 (1993).
[CrossRef]

Y. Beaudoin, C. Y. Chien, J. S. Coe, J. L. Tapié, and G. Mourou, Opt. Lett. 17, 865 (1992).
[CrossRef]

F. Salin, C. Rouyer, J. Squier, S. Coe, and G. Mourou, Opt. Commun. 84, 67 (1991).
[CrossRef]

P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
[CrossRef]

D. Strickland and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985).
[CrossRef]

Murname, M. M.

Nail, M.

Perry, M. D.

B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, J. Opt. Soc. Am. B 13, 459 (1996).
[CrossRef]

R. D. Boyd, J. A. Britten, D. E. Decker, B. W. Shore, B. C. Stuart, M. D. Perry, and L. Li, Appl. Opt. 34, 1697 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

B. C. Stuart, S. Herman, and M. D. Perry, IEEE J. Quantum Electron. 31, 528 (1995).
[CrossRef]

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. D. Perry, T. Ditmire, and B. C. Stuart, Opt. Lett. 19, 2149 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Pierre, A.

Pressot, M.

P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
[CrossRef]

Price, D. F.

Raksi, F.

Rose-Petruck, C.

Rouyer, C.

Rubenchik, A. M.

Salin, F.

F. Salin, C. Rouyer, J. Squier, S. Coe, and G. Mourou, Opt. Commun. 84, 67 (1991).
[CrossRef]

Sauteret, C.

Seznec, S.

Shore, B. W.

Squier, J.

Strickland, D.

P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
[CrossRef]

D. Strickland and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985).
[CrossRef]

Stuart, B. C.

Sullivan, A.

Tabak, M.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Tapié, J. L.

White, W. E.

Wilks, S. C.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Wilson, K. R.

Woodworth, J.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Yakovlev, V. V.

Yamakawa, K.

Zheng, L.

Y.-H. Chuang, L. Zheng, and D. D. Meyerhofer, IEEE J. Quantum Electron. 29, 270 (1993).
[CrossRef]

Zhou, J.

Appl. Opt. (1)

IEEE J. Quantum Electron. (4)

B. C. Stuart, S. Herman, and M. D. Perry, IEEE J. Quantum Electron. 31, 528 (1995).
[CrossRef]

Y.-H. Chuang, L. Zheng, and D. D. Meyerhofer, IEEE J. Quantum Electron. 29, 270 (1993).
[CrossRef]

R. A. Fisher and W. K. Bischel, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 46 (1975).
[CrossRef]

P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pressot, and G. Mourou, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 398 (1988).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (2)

Opt. Commun. (3)

C. N. Danson, Opt. Commun. 103, 392 (1993).
[CrossRef]

F. Salin, C. Rouyer, J. Squier, S. Coe, and G. Mourou, Opt. Commun. 84, 67 (1991).
[CrossRef]

D. Strickland and G. Mourou, Opt. Commun. 56, 219 (1985).
[CrossRef]

Opt. Lett. (6)

Phys. Plasmas (1)

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruer, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. D. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Proc. IRE (1)

C. E. Cook, Proc. IRE 48, 310 (1960).
[CrossRef]

Science (1)

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Optical schematic of 125-TW laser system: PC's, Pockels cells; FR's, Faraday rotators; SF's, spatial filters. M, magnification.

Fig. 2
Fig. 2

Measured spectra showing effect of gain narrowing by use of Nd:glass amplifiers.

Fig. 3
Fig. 3

Measured (solid curve) and calculated (dashed curve) autocorrelations. The deconvolved pulse width is 395  fs.

Fig. 4
Fig. 4

Far-field focal-spot distribution with lineouts and measured fraction of focused energy within the given diameter: ●, optical far field; ■, x-ray pinhole image. The solid curve is diffraction limited (integrated Airy distribution) for a 14-cm flat top at f/3.

Metrics