Abstract

Two-cycle optical pulses with duration of 5fs and energy of 0.7mJ have been generated at 1kHz by compressing the 38fs laser pulses from a carrier-envelope phase (CEP) controlled Ti:sapphire laser system through a cascade filamentation compression technique. A simple and effective method is developed to suppress multiple filament formation and stabilize a single filament by inserting a soft aperture with an appropriate diameter into the driving laser beam prior to focusing, resulting in an excellent compressed beam quality. The good beam quality and potentially higher peak power make this ultrashort laser pulse source a significant tool for high-field physics applications.

© 2007 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup: Ti:s, Ti:sapphire; A1–A3, soft aperture; CM1–CM4, chirped mirrors; M1–M5, silver-coated high-reflection mirrors; BS, beam splitter.

Fig. 2
Fig. 2

Experimentally measured spectra of the input pulses (dashed line), 9.7 fs pulses after the first compression stage (dotted line), and 5 fs pulses after the second compression stage (solid line). The inset is the temporal profile of the transform-limited pulse supported by the spectrum after the second gas chamber. (b) Autocorrelation signal of the final compressed 5 fs pulses.

Fig. 3
Fig. 3

Measured spatial profiles of the output laser beam with a hard aperture (a) or a soft aperture (b) inserted into the pump beam prior to focusing. Profile (c) is the measured focus point of the final compressed laser beam focused by an f = 1.5 m silver-coated concave mirror.

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