Abstract

We demonstrated single-shot measurements of spectral interference between a white-light continuum generated in a hollow-fiber and its second harmonic. The interference has information on the carrier-envelope phase of an input pulse to the fiber and the time delay of the blue wing of the continuum. By analyzing the observed spectral interference, we estimated shot-by-shot changes of the carrier-envelope phase. This method is useful for determining the carrier-envelope phase changes of a low-repetition-rate, high-intensity laser.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
    [CrossRef]
  2. I. P. Christov, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 78, 1251 (1997).
    [CrossRef]
  3. T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
    [CrossRef]
  4. D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
    [CrossRef]
  7. M. Mehendale, S. A. Mitchell, J.-P. Likforman, D. M. Villeneuve, and P. B. Corkum, Opt. Lett. 25, 1672 (2000).
    [CrossRef]
  8. J. J. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Persgan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
    [CrossRef]
  9. L. Lepetit, G. Chériaux, and M. Joffre, J. Opt. Soc. Am. B 12, 2467 (1998).
    [CrossRef]
  10. A. W. Albrecht, J. D. Hybl, S. M. Gallagher Faeder, and D. M. Jonas, J. Chem. Phys. 111, 10934 (1999).
    [CrossRef]
  11. A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
    [CrossRef]

2001 (1)

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

2000 (4)

M. Mehendale, S. A. Mitchell, J.-P. Likforman, D. M. Villeneuve, and P. B. Corkum, Opt. Lett. 25, 1672 (2000).
[CrossRef]

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

1999 (1)

A. W. Albrecht, J. D. Hybl, S. M. Gallagher Faeder, and D. M. Jonas, J. Chem. Phys. 111, 10934 (1999).
[CrossRef]

1998 (2)

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

L. Lepetit, G. Chériaux, and M. Joffre, J. Opt. Soc. Am. B 12, 2467 (1998).
[CrossRef]

1997 (2)

I. P. Christov, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 78, 1251 (1997).
[CrossRef]

A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
[CrossRef]

1962 (1)

J. J. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Persgan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Albrecht, A. W.

A. W. Albrecht, J. D. Hybl, S. M. Gallagher Faeder, and D. M. Jonas, J. Chem. Phys. 111, 10934 (1999).
[CrossRef]

Apolonski, A.

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Armstrong, J. J.

J. J. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Persgan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Baltuka, A.

A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
[CrossRef]

Bloembergen, N.

J. J. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Persgan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Brabec, T.

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Burnett, N. H.

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Chériaux, G.

Christov, I. P.

I. P. Christov, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 78, 1251 (1997).
[CrossRef]

Corkum, P. B.

Cundiff, S. T.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Diddams, S. A.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Ducuing, J.

J. J. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Persgan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Gallagher Faeder, S. M.

A. W. Albrecht, J. D. Hybl, S. M. Gallagher Faeder, and D. M. Jonas, J. Chem. Phys. 111, 10934 (1999).
[CrossRef]

Geissler, M.

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Hall, J. L.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Hänsch, T. W.

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Holzwarth, R.

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Hybl, J. D.

A. W. Albrecht, J. D. Hybl, S. M. Gallagher Faeder, and D. M. Jonas, J. Chem. Phys. 111, 10934 (1999).
[CrossRef]

Joffre, M.

Jonas, D. M.

A. W. Albrecht, J. D. Hybl, S. M. Gallagher Faeder, and D. M. Jonas, J. Chem. Phys. 111, 10934 (1999).
[CrossRef]

Jones, D. J.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Kan, C.

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Kapteyn, H. C.

I. P. Christov, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 78, 1251 (1997).
[CrossRef]

Krausz, F.

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Lepetit, L.

Likforman, J.-P.

Mehendale, M.

Mitchell, S. A.

Murnane, M. M.

I. P. Christov, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 78, 1251 (1997).
[CrossRef]

Persgan, P. S.

J. J. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Persgan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Poppe, A.

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Pshenichnikov, M. S.

A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
[CrossRef]

Ranka, J. K.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Schnürer, M.

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Scrinzi, A.

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Spielmann, Ch.

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

Stentz, A.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Szipocs, R.

A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
[CrossRef]

Tempea, G.

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Udem, Th.

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Villeneuve, D. M.

Wei, Z.

A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
[CrossRef]

Wiersma, D. A.

A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
[CrossRef]

Windeler, R. S.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Phys. B (2)

A. Poppe, R. Holzwarth, A. Apolonski, G. Tempea, Ch. Spielmann, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Appl. Phys. B 72, 373 (2001).
[CrossRef]

A. Baltŭka, Z. Wei, M. S. Pshenichnikov, D. A. Wiersma, and R. Szipőcs, Appl. Phys. B 65, 175 (1997).
[CrossRef]

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

Ch. Spielmann, C. Kan, N. H. Burnett, T. Brabec, M. Geissler, A. Scrinzi, M. Schnürer, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. 4, 249 (1998).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

A. W. Albrecht, J. D. Hybl, S. M. Gallagher Faeder, and D. M. Jonas, J. Chem. Phys. 111, 10934 (1999).
[CrossRef]

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

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. (1)

J. J. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Persgan, Phys. Rev. 127, 1918 (1962).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (2)

A. Apolonski, A. Poppe, G. Tempea, Ch. Spielmann, Th. Udem, R. Holzwarth, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 85, 740 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

I. P. Christov, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 78, 1251 (1997).
[CrossRef]

Rev. Mod. Phys. (1)

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

Science (1)

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[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

(a) Temporal relation of the spectral components at 800 and 400  nm, and delayed 400  nm, and the SH of the 800-nm component. (b) Calculated spectral interference between the 400-nm component and the SH components for different CEPs. The delay is 1.6  ps. SHG, second-harmonic generation.

Fig. 2
Fig. 2

Experimental setup: L1, 250-mm focal-length lens; L2, 600-mm focal-length lens; HF, hollow fiber; BBO, 300μm-thick BBO crystal; Pol, polarizer.

Fig. 3
Fig. 3

Spectra of the input pulse and the white-light continuum (output). The measured group delay of the white-light continuum is also shown (dotted plot).

Fig. 4
Fig. 4

(a) SI signal for two successive pulses and the difference of the relative phase between the two pulses. (b) Measured relative group delay for the two pulses and the difference of the relative group delay between two pulses.

Equations (1)

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

P˜1ω=χ1E˜ω=expjθ0χ1Aωω,P˜2ω=χ2-E˜ω1E˜ω-ω1dω1=expj2θ0χ2-Aωω1Aωω-ω1dω1.

Metrics