Abstract

We extend the concept of broadband phase matching in a noncollinear optical parametric amplifier (NOPA) to the near-IR. In an 800nm pumped NOPA using periodically poled stoichiometric lithium tantalate, we amplify a spectrum spanning the 1.11.7μm range and corresponding to two optical cycles of the carrier wavelength. A limited portion of the spectrum is compressed by a prism pair down to 16fs.

© 2007 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. G. Cerullo and S. De Silvestri, Rev. Sci. Instrum. 74, 1 (2003).
    [CrossRef]
  2. G. M. Gale, M. Cavallari, T. J. Driscoll, and F. Hache, Opt. Lett. 20, 1562 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).
  4. T. Wilhelm, J. Piel, and E. Riedle, Opt. Lett. 22, 1494 (1997).
    [CrossRef]
  5. G. Cerullo, M. Nisoli, and S. De Silvestri, Appl. Phys. Lett. 71, 3616 (1997).
    [CrossRef]
  6. A. Shirakawa, I. Sakane, and T. Kobayashi, Opt. Lett. 23, 1292 (1998).
    [CrossRef]
  7. G. Cerullo, M. Nisoli, S. Stagira, and S. De Silvestri, Opt. Lett. 23, 1283 (1998).
    [CrossRef]
  8. A. Shirakawa, I. Sakane, M. Takasaka, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 74, 2268 (1999).
    [CrossRef]
  9. J. Piel, M. Beutter, and E. Riedle, Opt. Lett. 25, 180 (2000).
    [CrossRef]
  10. A. Baltuska, T. Fuji, and T. Kobayashi, Opt. Lett. 27, 306 (2002).
    [CrossRef]
  11. P. Tzankov, J. Zheng, M. Mero, D. Polli, C. Manzoni, and G. Cerullo, Opt. Lett. 31, 3629 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. J. Piel, E. Riedle, L. Gundlach, R. Ernstorfer, and R. Eichberger, Opt. Lett. 31, 1289 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. A. Steinmann, A. Killi, G. Palmer, T. Binhammer, and U. Morgner, Opt. Express 14, 10627 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. P. Tzankov, T. Fiebig, and I. Buchvarov, Appl. Phys. Lett. 82, 517 (2003).
    [CrossRef]
  15. M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, G. Valiulis, and A. Varavinicius, Opt. Lett. 23, 630 (1998).
    [CrossRef]
  16. S. Fournier, R. Lopez-Martens, C. Le Blanc, E. Baubeau, and F. Salin, Opt. Lett. 23, 627 (1998).
    [CrossRef]
  17. D. Kraemer, M. L. Cowan, R. Hua, K. Franjic, and R. J. Dwayne Miller, J. Opt. Soc. Am. B 24, 813 (2007).
    [CrossRef]
  18. M. Lobino, M. Marangoni, R. Ramponi, E. Cianci, V. Foglietti, S. Takekawa, M. Nakamura, and K. Kitamura, Opt. Lett. 31, 83 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  19. D. J. Kane and R. Trebino, Opt. Lett. 18, 823 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  20. G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
    [CrossRef]
  21. C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
    [CrossRef]

2007 (2)

D. Kraemer, M. L. Cowan, R. Hua, K. Franjic, and R. J. Dwayne Miller, J. Opt. Soc. Am. B 24, 813 (2007).
[CrossRef]

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

2006 (4)

2003 (2)

P. Tzankov, T. Fiebig, and I. Buchvarov, Appl. Phys. Lett. 82, 517 (2003).
[CrossRef]

G. Cerullo and S. De Silvestri, Rev. Sci. Instrum. 74, 1 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

2000 (2)

E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).

J. Piel, M. Beutter, and E. Riedle, Opt. Lett. 25, 180 (2000).
[CrossRef]

1999 (1)

A. Shirakawa, I. Sakane, M. Takasaka, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 74, 2268 (1999).
[CrossRef]

1998 (4)

1997 (2)

T. Wilhelm, J. Piel, and E. Riedle, Opt. Lett. 22, 1494 (1997).
[CrossRef]

G. Cerullo, M. Nisoli, and S. De Silvestri, Appl. Phys. Lett. 71, 3616 (1997).
[CrossRef]

1996 (1)

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

1995 (1)

1993 (1)

Baltuska, A.

Baubeau, E.

Beutter, M.

J. Piel, M. Beutter, and E. Riedle, Opt. Lett. 25, 180 (2000).
[CrossRef]

E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).

Binhammer, T.

Brida, D.

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

Buchvarov, I.

P. Tzankov, T. Fiebig, and I. Buchvarov, Appl. Phys. Lett. 82, 517 (2003).
[CrossRef]

Cavallari, M.

Cerullo, G.

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

P. Tzankov, J. Zheng, M. Mero, D. Polli, C. Manzoni, and G. Cerullo, Opt. Lett. 31, 3629 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

G. Cerullo and S. De Silvestri, Rev. Sci. Instrum. 74, 1 (2003).
[CrossRef]

G. Cerullo, M. Nisoli, S. Stagira, and S. De Silvestri, Opt. Lett. 23, 1283 (1998).
[CrossRef]

G. Cerullo, M. Nisoli, and S. De Silvestri, Appl. Phys. Lett. 71, 3616 (1997).
[CrossRef]

Christov, I. P.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Cianci, E.

Cirmi, G.

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

Cowan, M. L.

De Silvestri, S.

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

G. Cerullo and S. De Silvestri, Rev. Sci. Instrum. 74, 1 (2003).
[CrossRef]

G. Cerullo, M. Nisoli, S. Stagira, and S. De Silvestri, Opt. Lett. 23, 1283 (1998).
[CrossRef]

M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, G. Valiulis, and A. Varavinicius, Opt. Lett. 23, 630 (1998).
[CrossRef]

G. Cerullo, M. Nisoli, and S. De Silvestri, Appl. Phys. Lett. 71, 3616 (1997).
[CrossRef]

DeLong, K. W.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Driscoll, T. J.

Dwayne Miller, R. J.

Eichberger, R.

Ernstorfer, R.

Fiebig, T.

P. Tzankov, T. Fiebig, and I. Buchvarov, Appl. Phys. Lett. 82, 517 (2003).
[CrossRef]

Fittinghoff, D. N.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Foglietti, V.

Fournier, S.

Franjic, K.

Fuji, T.

Gale, G. M.

Gundlach, L.

Hache, F.

Hua, R.

Kane, D. J.

Kapteyn, H. C.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Killi, A.

Kitamura, K.

Kobayashi, T.

Kraemer, D.

Krumbügel, M. A.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Le Blanc, C.

Lobino, M.

Lochbrunner, S.

E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).

Lopez-Martens, R.

Manzoni, C.

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

P. Tzankov, J. Zheng, M. Mero, D. Polli, C. Manzoni, and G. Cerullo, Opt. Lett. 31, 3629 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Marangoni, M.

Mero, M.

Morgner, U.

Murnane, M. M.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Nakamura, M.

Nisoli, M.

Palmer, G.

Piel, J.

Polli, D.

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

P. Tzankov, J. Zheng, M. Mero, D. Polli, C. Manzoni, and G. Cerullo, Opt. Lett. 31, 3629 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Ramponi, R.

Riedle, E.

Rundquist, A.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Sakane, I.

A. Shirakawa, I. Sakane, M. Takasaka, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 74, 2268 (1999).
[CrossRef]

A. Shirakawa, I. Sakane, and T. Kobayashi, Opt. Lett. 23, 1292 (1998).
[CrossRef]

Salin, F.

Schenkl, S.

E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).

Shirakawa, A.

A. Shirakawa, I. Sakane, M. Takasaka, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 74, 2268 (1999).
[CrossRef]

A. Shirakawa, I. Sakane, and T. Kobayashi, Opt. Lett. 23, 1292 (1998).
[CrossRef]

Spörlein, S.

E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).

Stagira, S.

Steinmann, A.

Svelto, O.

Sweetser, J. N.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Taft, G.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

Takasaka, M.

A. Shirakawa, I. Sakane, M. Takasaka, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 74, 2268 (1999).
[CrossRef]

Takekawa, S.

Trebino, R.

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

D. J. Kane and R. Trebino, Opt. Lett. 18, 823 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Tzankov, P.

Valiulis, G.

Varavinicius, A.

Wilhelm, T.

Zheng, J.

Zinth, W.

E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).

Appl. Phys. B (1)

E. Riedle, M. Beutter, S. Lochbrunner, J. Piel, S. Schenkl, S. Spörlein, and W. Zinth, Appl. Phys. B 71, 457 (2000).

Appl. Phys. Lett. (4)

A. Shirakawa, I. Sakane, M. Takasaka, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 74, 2268 (1999).
[CrossRef]

G. Cerullo, M. Nisoli, and S. De Silvestri, Appl. Phys. Lett. 71, 3616 (1997).
[CrossRef]

P. Tzankov, T. Fiebig, and I. Buchvarov, Appl. Phys. Lett. 82, 517 (2003).
[CrossRef]

C. Manzoni, D. Polli, G. Cirmi, D. Brida, S. De Silvestri, and G. Cerullo, Appl. Phys. Lett. 90, 171111 (2007).
[CrossRef]

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

G. Taft, A. Rundquist, M. M. Murnane, I. P. Christov, H. C. Kapteyn, K. W. DeLong, D. N. Fittinghoff, M. A. Krumbügel, J. N. Sweetser, and R. Trebino, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 575 (1996).
[CrossRef]

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

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (12)

Rev. Sci. Instrum. (1)

G. Cerullo and S. De Silvestri, Rev. Sci. Instrum. 74, 1 (2003).
[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 (5)

Fig. 1
Fig. 1

Calculated signal–idler group-velocity mismatch at a 785 nm pump wavelength for BBO (type I phase matching, solid curve), Li I O 3 (type I phase matching, dashed curve), Mg O : Li Nb O 3 ( 7 % mol doping, type I phase matching, dashed–dotted curve), and PPSLT (dotted curve).

Fig. 2
Fig. 2

(a) Phase-matched signal wavelength as a function of the angle for Li I O 3 , for different values of the pump–signal internal angle α. (b) Phase-matched signal wavelength as a function of the poling period for PPSLT, for different values of the pump–signal internal angle α.

Fig. 3
Fig. 3

Experimental setup: BS, beam splitter; VA, variable attenuator; SP, sapphire plate; LPF, long-pass filter ( λ > 1000 nm ) ; DL, delay line; S, slit.

Fig. 4
Fig. 4

Amplified pulse spectra. Solid curve, the broadest spectrum obtained ( 8.5 - fs TL duration); dashed curve, the spectrum used for compression.

Fig. 5
Fig. 5

FROG measurement: (a) measured FROG trace; (b) retrieved FROG trace; (c) intensity and phase profile as a function of time; (d) intensity and phase profile as a function of the wavelength.

Metrics