Abstract

We demonstrate amplification and compression of 110-nm broad spectra in a spatially dispersed amplifier for what is believed to be the first time and generate 14.8-fs pulses with 450 µJ of energy at a repetition rate of 1 kHz. The amplifier concept is scalable in energy and allows for spectral shaping, which was demonstrated and compared with numerical simulations and showed excellent agreement.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
    [CrossRef]
  2. S. Backus, R. Bartels, S. Thompson, R. Dollinger, H. C. Kapteyn, and M. M. Murnane, Opt. Lett. 26, 465 (2001).
    [CrossRef]
  3. K. Yamakawa, M. Aoyama, S. Matsuoka, H. Takuma, C. P. J. Barty, and D. Fittinghoff, Opt. Lett. 23, 525 (1998).
    [CrossRef]
  4. E. Zeek, R. Bartels, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Backus, and G. Vdovin, Opt. Lett. 25, 587 (2000).
    [CrossRef]
  5. F. Verluise, V. Laude, Z. Chen, Ch. Spielmann, and P. Tournois, Opt. Lett. 25, 575 (2000).
    [CrossRef]
  6. M. B. Danailov and I. P. Christov, Opt. Commun. 77, 397 (1990).
    [CrossRef]
  7. J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
    [CrossRef]
  8. P. Tournois, Opt. Commun. 140, 245 (1997).
    [CrossRef]
  9. C. Iaconis and I. A. Walmsley, Opt. Lett. 23, 792 (1998).
    [CrossRef]
  10. W. Kornelis, J. Biegert, J. W. G. Tisch, M. Nisoli, G. Sansone, C. Vozzi, and S. De Silvestri, Opt. Lett. 28, 281 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. C. LeBlanc, “Principes et réalisation d’une source laser terawatt femtoseconde basée sur le saphir dopé au titane. Caractérisation des impulsions produités et démonstration du régime d’intensité au niveau de 1018 W/cm2,” Ph.D. dissertation (Ecole Polytechnique, 91120 Palaiseau, France, 1993).
  12. J. M. Eggleston, L. G. DeShazer, and K. W. Kangas, IEEE J. Quantum Electron. 24, 1009 (1988).
    [CrossRef]

2003 (1)

2001 (1)

2000 (2)

1999 (1)

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

1998 (3)

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

C. Iaconis and I. A. Walmsley, Opt. Lett. 23, 792 (1998).
[CrossRef]

K. Yamakawa, M. Aoyama, S. Matsuoka, H. Takuma, C. P. J. Barty, and D. Fittinghoff, Opt. Lett. 23, 525 (1998).
[CrossRef]

1997 (1)

P. Tournois, Opt. Commun. 140, 245 (1997).
[CrossRef]

1990 (1)

M. B. Danailov and I. P. Christov, Opt. Commun. 77, 397 (1990).
[CrossRef]

1988 (1)

J. M. Eggleston, L. G. DeShazer, and K. W. Kangas, IEEE J. Quantum Electron. 24, 1009 (1988).
[CrossRef]

Aoyama, M.

Backus, S.

Bartels, R.

Barty, C. P. J.

Biegert, J.

Biswal, S.

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

Bruner, L. R.

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

Chen, Z.

Cheng, Z.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Cheriaux, G.

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

Christov, I. P.

M. B. Danailov and I. P. Christov, Opt. Commun. 77, 397 (1990).
[CrossRef]

Danailov, M. B.

M. B. Danailov and I. P. Christov, Opt. Commun. 77, 397 (1990).
[CrossRef]

De Silvestri, S.

W. Kornelis, J. Biegert, J. W. G. Tisch, M. Nisoli, G. Sansone, C. Vozzi, and S. De Silvestri, Opt. Lett. 28, 281 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

DeShazer, L. G.

J. M. Eggleston, L. G. DeShazer, and K. W. Kangas, IEEE J. Quantum Electron. 24, 1009 (1988).
[CrossRef]

Dollinger, R.

Eggleston, J. M.

J. M. Eggleston, L. G. DeShazer, and K. W. Kangas, IEEE J. Quantum Electron. 24, 1009 (1988).
[CrossRef]

Faure, J.

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

Fittinghoff, D.

Iaconis, C.

Itatani, J.

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

Kangas, K. W.

J. M. Eggleston, L. G. DeShazer, and K. W. Kangas, IEEE J. Quantum Electron. 24, 1009 (1988).
[CrossRef]

Kapteyn, H. C.

Kornelis, W.

Krausz, F.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Laude, V.

LeBlanc, C.

C. LeBlanc, “Principes et réalisation d’une source laser terawatt femtoseconde basée sur le saphir dopé au titane. Caractérisation des impulsions produités et démonstration du régime d’intensité au niveau de 1018 W/cm2,” Ph.D. dissertation (Ecole Polytechnique, 91120 Palaiseau, France, 1993).

Matsuoka, S.

Mourou, G.

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

Murnane, M. M.

Nisoli, M.

W. Kornelis, J. Biegert, J. W. G. Tisch, M. Nisoli, G. Sansone, C. Vozzi, and S. De Silvestri, Opt. Lett. 28, 281 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Sansone, G.

Sartania, S.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Spielmann, C.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Spielmann, Ch.

Stagira, S.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Svelto, O.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Takuma, H.

Tempea, G.

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Templeton, G. C.

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

Thompson, S.

Tisch, J. W. G.

Tournois, P.

Vdovin, G.

Verluise, F.

Vozzi, C.

Walmsley, I. A.

Yamakawa, K.

Zeek, E.

IEEE J. Quantum Electron. (1)

J. M. Eggleston, L. G. DeShazer, and K. W. Kangas, IEEE J. Quantum Electron. 24, 1009 (1988).
[CrossRef]

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

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea, C. Spielmann, and F. Krausz, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 4, 414 (1998).
[CrossRef]

Opt. Commun. (3)

M. B. Danailov and I. P. Christov, Opt. Commun. 77, 397 (1990).
[CrossRef]

J. Faure, J. Itatani, S. Biswal, G. Cheriaux, L. R. Bruner, G. C. Templeton, and G. Mourou, Opt. Commun. 159, 68 (1999).
[CrossRef]

P. Tournois, Opt. Commun. 140, 245 (1997).
[CrossRef]

Opt. Lett. (6)

Other (1)

C. LeBlanc, “Principes et réalisation d’une source laser terawatt femtoseconde basée sur le saphir dopé au titane. Caractérisation des impulsions produités et démonstration du régime d’intensité au niveau de 1018 W/cm2,” Ph.D. dissertation (Ecole Polytechnique, 91120 Palaiseau, France, 1993).

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 setup: R1–R4, focusing mirrors (radii of curvature, 750 mm); Ps, periscope assemblies for mirroring spectral components; Ti:sapphire, crystal with spatially separated spectral components; PR1, PR2, Brewster-cut prisms; P1–P3, pump beams.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Reconstructed temporal profile of the amplified pulse. (b) Amplified pulse’s spectrum (solid curve) and spectral phase (dashed–dotted curve). The dashed curve shows the spectrum of the preamplified seed pulse.

Fig. 3
Fig. 3

Amplification modeling: (a) pump intensity profile in the gain medium versus corresponding seed wavelengths; (b) preamplified input spectrum (dashed curve). Predicted spectra for passes 1–3 (dotted curves) and pass 4 (solid curve).

Metrics