Abstract

We demonstrate a novel, long, multiple-pass cavity (MPC) to obtain low repetition rates and high peak intensities from Kerr-lens mode-locked lasers. We show that the MPC provides a zero effective length by a unity transformation of the q parameter after a given number of transits of the laser beam. Pulse durations of 16.5 fs with 0.7 MW of power at a 15-MHz repetition rate are achieved. This is, to our knowledge, the lowest repetition rate ever achieved directly from a femtosecond laser resonator without use of additional active devices and cavity dumping. The combination of low repetition rates and high peak intensity is extremely useful for femtosecond pump–probe and other nonlinear experiments because it permits the application of high peak intensity without excessive average power.

© 1999 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. U. Morgner, F. X. Kärtner, S. H. Cho, Y. Chen, H. A. Haus, J. G. Fujimoto, E. P. Ippen, V. Scheurer, G. Angelow, and T. Tschudi, Opt. Lett. 24, 411 (1999).
  2. M. Nisoli, S. De Silvestri, O. Svelto, R. Szipocs, K. Ferencz, Ch. Spielmann, S. Sartania, and F. Krausz, Opt. Lett. 22, 522 (1997).
  3. A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
  4. L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).
  5. S. H. Cho, B. E. Bouma, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 6 of 1998 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1998), paper CThJ6.
  6. M. F. H. Tarroja, M. Sharafi, and L. W. Casperson, J. Opt. Soc. Am. B 6, 1564 (1989) ; J. B. Deaton, Jr., A. D. W. Mckie, J. B. Spicer, and J. W. Wagner, Appl. Phys. Lett. 56, 2390 (1990).
  7. D. Herriott, H. Kogelnik, and R. Kompfner, Appl. Opt. 3, 523 (1964); B. Perry, R. O. Brickman, A. Stein, E. B. Treacy, and P. Rabinowitz, Opt. Lett. 5, 288 (1980).
  8. H. A. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N. J., 1984), p. 128.

1999

1997

M. Nisoli, S. De Silvestri, O. Svelto, R. Szipocs, K. Ferencz, Ch. Spielmann, S. Sartania, and F. Krausz, Opt. Lett. 22, 522 (1997).

A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).

1989

1964

Angelow, G.

Baltuska, A.

A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).

Bouma, B. E.

S. H. Cho, B. E. Bouma, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 6 of 1998 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1998), paper CThJ6.

Brickman, R. O.

Casperson, L. W.

Chen, Y.

Cho, S. H.

U. Morgner, F. X. Kärtner, S. H. Cho, Y. Chen, H. A. Haus, J. G. Fujimoto, E. P. Ippen, V. Scheurer, G. Angelow, and T. Tschudi, Opt. Lett. 24, 411 (1999).

S. H. Cho, B. E. Bouma, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 6 of 1998 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1998), paper CThJ6.

De Silvestri, S.

Deaton, Jr., J. B.

Ferencz, K.

M. Nisoli, S. De Silvestri, O. Svelto, R. Szipocs, K. Ferencz, Ch. Spielmann, S. Sartania, and F. Krausz, Opt. Lett. 22, 522 (1997).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Fujimoto, J. G.

U. Morgner, F. X. Kärtner, S. H. Cho, Y. Chen, H. A. Haus, J. G. Fujimoto, E. P. Ippen, V. Scheurer, G. Angelow, and T. Tschudi, Opt. Lett. 24, 411 (1999).

S. H. Cho, B. E. Bouma, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 6 of 1998 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1998), paper CThJ6.

Haus, H. A.

Herriott, D.

Ippen, E. P.

U. Morgner, F. X. Kärtner, S. H. Cho, Y. Chen, H. A. Haus, J. G. Fujimoto, E. P. Ippen, V. Scheurer, G. Angelow, and T. Tschudi, Opt. Lett. 24, 411 (1999).

S. H. Cho, B. E. Bouma, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 6 of 1998 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1998), paper CThJ6.

Kärtner, F. X.

Kogelnik, H.

Kompfner, R.

Krausz, F.

M. Nisoli, S. De Silvestri, O. Svelto, R. Szipocs, K. Ferencz, Ch. Spielmann, S. Sartania, and F. Krausz, Opt. Lett. 22, 522 (1997).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Lenzner, M.

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Mckie, A. D. W.

Morgner, U.

Nisoli, M.

Perry, B.

Poppe, A.

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Pshenichnikov, M. S.

A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).

Rabinowitz, P.

Sartania, S.

Scheurer, V.

Sharafi, M.

Spicer, J. B.

Spielmann, C.

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Spielmann, Ch.

M. Nisoli, S. De Silvestri, O. Svelto, R. Szipocs, K. Ferencz, Ch. Spielmann, S. Sartania, and F. Krausz, Opt. Lett. 22, 522 (1997).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Stein, A.

Stingl, A.

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Svelto, O.

Szipocs, R.

M. Nisoli, S. De Silvestri, O. Svelto, R. Szipocs, K. Ferencz, Ch. Spielmann, S. Sartania, and F. Krausz, Opt. Lett. 22, 522 (1997).

A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).

Takano, S.

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Tarroja, M. F. H.

Tempea, G.

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Treacy, E. B.

Tschudi, T.

Wagner, J. W.

Wei, Z.

A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).

Wiersma, D. A.

A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).

Xu, L.

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

Appl. Opt.

Appl. Phys. B

A. Baltuska, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipocs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).

L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, and K. Ferencz, Appl. Phys. B 65, 151 (1997); L. Xu, G. Tempea, Ch. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz, and S. Takano, Opt. Lett. 23, 789 (1998).

J. Opt. Soc. Am. B

Opt. Lett.

Vol. 6 of 1998 OSA Technical Digest Series

S. H. Cho, B. E. Bouma, E. P. Ippen, and J. G. Fujimoto, in Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), Vol. 6 of 1998 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, Washington, D.C., 1998), paper CThJ6.

Other

H. A. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N. J., 1984), p. 128.

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.


Metrics