Abstract

By measuring the fringe visibility in a Young’s double pinhole experiment, we demonstrate that quasi-phase-matched high-harmonic generation produces beams with very high spatial coherence at wavelengths around 13 nm. To our knowledge these are the highest spatial coherence values ever measured at such short wavelengths from any source without spatial filtering. This results in a practical, small-scale, coherent, extreme-ultraviolet source that is useful for applications in metrology, imaging, and microscopy.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. T. Attwood, Soft X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications (Cambridge U. Press, Cambridge, England, 1999).
    [CrossRef]
  2. T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
    [PubMed]
  4. A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. S. Backus, R. Bartels, S. Thompson, R. Dollinger, H. C. Kapteyn, and M. M. Murnane, Opt. Lett. 26, 465 (2001).
    [CrossRef]
  7. K. C. Kulander, K. J. Schafer, and J. L. Krause, in Super-Intense Laser–Atom Physics, B. Piraux, A. L’Huillier, and K. Rzazewski, eds., Vol. 316 of NATO Advanced Science Institutes Series (Plenum, New York, 1993), pp. 95–110.
    [CrossRef]
  8. M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. B. J. Thompson and E. Wolf, J. Opt. Soc. Am. 47, 895 (1957).
  10. D. G. Lee, J. J. Park, J. H. Sung, and C. H. Nam, Opt. Lett. 28, 480 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
    [CrossRef]
  12. R. A. Bartels, A. Paul, M. Murnane, H. C. Kapteyn, and S. Backus, Opt. Lett. 27, 707 (2002).
    [CrossRef]

2003

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

D. G. Lee, J. J. Park, J. H. Sung, and C. H. Nam, Opt. Lett. 28, 480 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

2002

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, M. Murnane, H. C. Kapteyn, and S. Backus, Opt. Lett. 27, 707 (2002).
[CrossRef]

2001

2000

L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
[CrossRef]

1996

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

1994

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

1957

Aquila, A.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Attwood, D. T.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

D. T. Attwood, Soft X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications (Cambridge U. Press, Cambridge, England, 1999).
[CrossRef]

Backus, S.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, M. Murnane, H. C. Kapteyn, and S. Backus, Opt. Lett. 27, 707 (2002).
[CrossRef]

S. Backus, R. Bartels, S. Thompson, R. Dollinger, H. C. Kapteyn, and M. M. Murnane, Opt. Lett. 26, 465 (2001).
[CrossRef]

Balcou, Ph.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Bartels, R.

Bartels, R. A.

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, M. Murnane, H. C. Kapteyn, and S. Backus, Opt. Lett. 27, 707 (2002).
[CrossRef]

Carré, B.

L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
[CrossRef]

Christov, I. P.

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

Corkum, P. B.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Ditmire, T.

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Dollinger, R.

Gaudiosi, D.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Gibson, E. A.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Green, H.

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

Gullikson, E. M.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Gumbrell, E. T.

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Hutchinson, M. H. R.

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Ivanov, M. Y.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Jacobsen, C.

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

Joyeux, D.

L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
[CrossRef]

Kapteyn, H. C.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, M. Murnane, H. C. Kapteyn, and S. Backus, Opt. Lett. 27, 707 (2002).
[CrossRef]

S. Backus, R. Bartels, S. Thompson, R. Dollinger, H. C. Kapteyn, and M. M. Murnane, Opt. Lett. 26, 465 (2001).
[CrossRef]

Krause, J. L.

K. C. Kulander, K. J. Schafer, and J. L. Krause, in Super-Intense Laser–Atom Physics, B. Piraux, A. L’Huillier, and K. Rzazewski, eds., Vol. 316 of NATO Advanced Science Institutes Series (Plenum, New York, 1993), pp. 95–110.
[CrossRef]

Kulander, K. C.

K. C. Kulander, K. J. Schafer, and J. L. Krause, in Super-Intense Laser–Atom Physics, B. Piraux, A. L’Huillier, and K. Rzazewski, eds., Vol. 316 of NATO Advanced Science Institutes Series (Plenum, New York, 1993), pp. 95–110.
[CrossRef]

L’Huillier, A.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

LeDéroff, L.

L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
[CrossRef]

Lee, D. G.

Lewenstein, M.

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Liu, Y.

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

Meyerhofer, D. D.

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Murnane, M.

Murnane, M. M.

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

S. Backus, R. Bartels, S. Thompson, R. Dollinger, H. C. Kapteyn, and M. M. Murnane, Opt. Lett. 26, 465 (2001).
[CrossRef]

Nam, C. H.

Park, J. J.

Paul, A.

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

R. A. Bartels, A. Paul, M. Murnane, H. C. Kapteyn, and S. Backus, Opt. Lett. 27, 707 (2002).
[CrossRef]

Phalippou, D.

L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
[CrossRef]

Salières, P.

L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
[CrossRef]

Schafer, K. J.

K. C. Kulander, K. J. Schafer, and J. L. Krause, in Super-Intense Laser–Atom Physics, B. Piraux, A. L’Huillier, and K. Rzazewski, eds., Vol. 316 of NATO Advanced Science Institutes Series (Plenum, New York, 1993), pp. 95–110.
[CrossRef]

Smith, R. A.

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Sung, J. H.

Thompson, B. J.

Thompson, S.

Tisch, J. W. G.

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Tobey, R.

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Wagner, N.

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Weiman, S.

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Wolf, E.

J. Opt. Soc. Am.

Nature

A. Paul, R. A. Bartels, R. Tobey, H. Green, S. Weiman, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, and S. Backus, Nature 421, 51 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Lett.

Phys. Rev. A

L. LeDéroff, P. Salières, B. Carré, D. Joyeux, and D. Phalippou, Phys. Rev. A 61, 43802 (2000).
[CrossRef]

M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L’Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Phys. Rev. Lett.

T. Ditmire, E. T. Gumbrell, R. A. Smith, J. W. G. Tisch, D. D. Meyerhofer, and M. H. R. Hutchinson, Phys. Rev. Lett. 77, 4756 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Science

R. A. Bartels, A. Paul, H. Green, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, S. Backus, I. P. Christov, Y. Liu, D. T. Attwood, and C. Jacobsen, Science 297, 376 (2002).
[PubMed]

E. A. Gibson, A. Paul, N. Wagner, R. Tobey, D. Gaudiosi, S. Backus, I. P. Christov, A. Aquila, E. M. Gullikson, D. T. Attwood, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 302, 95 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Other

D. T. Attwood, Soft X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications (Cambridge U. Press, Cambridge, England, 1999).
[CrossRef]

K. C. Kulander, K. J. Schafer, and J. L. Krause, in Super-Intense Laser–Atom Physics, B. Piraux, A. L’Huillier, and K. Rzazewski, eds., Vol. 316 of NATO Advanced Science Institutes Series (Plenum, New York, 1993), pp. 95–110.
[CrossRef]

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

Typical images (top) and intensity profiles (bottom) of the interference patterns from modulated waveguides filled with He at 150 Torr: (a), (b) 50µm pinholes placed 150 and 250 µm apart, with acquisition times of 240 s; (c), (d) 20µm-diameter pinholes, placed 300 and 450 µm apart, with acquisition times of 1800 s. The pinholes are centered on the EUV to ensure equal illumination.

Fig. 2
Fig. 2

Fringe visibility as a function of pinhole separation for EUV light generated with modulated waveguides filled with He and Ne.

Fig. 3
Fig. 3

Spectral envelopes of the EUV light obtained by the far-field interferogram Fourier-transform method for He- and Ne-filled waveguides. For He the spectrum spans harmonic orders 49–69, and for Ne the spectrum includes harmonic orders 41–59.

Metrics