Abstract

We demonstrate what we believe to be a novel tunable IR optical parametric amplifier (OPA) with the passively stabilized carrier-envelope phase (CEP), in which a hollow fiber is used to improve the output beam quality and to overcome the spatial chirp issue. Pumped by an 800 nm pump source, the output pulses are tunable from 1.2 to 2.4μm with the CEP stabilization. The maximum output average energy can reach (1.2  W/40  fs)/1  kHz with the total of (6.8 W/40 fs)/1 kHz pump energy. Further, the high-order harmonic generation driven by the tunable phase-stabilized OPA has been demonstrated.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. Y. Zheng, Z. Zeng, X. Li, X. Chen, P. Liu, H. Xiong, H. Lu, S. Zhao, P. Wei, Z. W. Li Zhang, J. Liu, Y. Cheng, R. Li, and Z. Xu, Opt. Lett. 33, 234 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. V. S. Yakovlev, M. Ivanov, and F. Krausz, Opt. Express 15, 15351 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. A. Baltuška, T. Fuji, and T. Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 88, 133901 (2002).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. C. Vozzi, C. Manzoni, F. Calegari, E. Benedetti, G. Sansone, G. Cerullo, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, J. Opt. Soc. Am. B 25, B112 (2008).
    [CrossRef]
  6. C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
    [CrossRef]
  7. C. P. Hauri, R. B. Lopez-Martens, C. I. Blaga, K. D. Schultz, J. Cryan, R. Chirla, P. Colosimo, G. Doumy, A. M. March, C. Roedig, E. Sistrunk, J. Tate, J. Wheeler, and L. F. DiMauro, Opt. Lett. 32, 868 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
    [CrossRef]
  9. S. Adachi, P. Kumbhakar, and T. Kobayashi, Opt. Lett. 29, 1150 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. M. Kakehata, H. Takada, Y. Kobayashi, K. Torizuka, Y. Fujihira, T. Homma, and H. Takahashi, Opt. Lett. 26, 1436 (2001).
    [CrossRef]
  11. C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
    [CrossRef]
  12. A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. H. Kapteyn, O. Cohen, I. Christov, and M. Murnane, Science 317, 775 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]

2009 (2)

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

2008 (2)

2007 (3)

2004 (1)

2003 (1)

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

2002 (1)

A. Baltuška, T. Fuji, and T. Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 88, 133901 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

2001 (1)

1999 (1)

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

1998 (1)

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Adachi, S.

Backus, S.

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Baltuska, A.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Baltuška, A.

A. Baltuška, T. Fuji, and T. Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 88, 133901 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

Benedetti, E.

Blaga, C. I.

Calegari, F.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

C. Vozzi, C. Manzoni, F. Calegari, E. Benedetti, G. Sansone, G. Cerullo, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, J. Opt. Soc. Am. B 25, B112 (2008).
[CrossRef]

Cerullo, G.

Chang, Z.

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Chen, X.

Cheng, Y.

Chirla, R.

Christov, I.

H. Kapteyn, O. Cohen, I. Christov, and M. Murnane, Science 317, 775 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Cohen, O.

H. Kapteyn, O. Cohen, I. Christov, and M. Murnane, Science 317, 775 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Colosimo, P.

Cryan, J.

De Silvestri, S.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

C. Vozzi, C. Manzoni, F. Calegari, E. Benedetti, G. Sansone, G. Cerullo, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, J. Opt. Soc. Am. B 25, B112 (2008).
[CrossRef]

DiMauro, L. F.

Doumy, G.

Durfee, C. G.

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Frassetto, F.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

Fuji, T.

A. Baltuška, T. Fuji, and T. Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 88, 133901 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

Fujihira, Y.

Gohle, C.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Goulielmakis, E.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Hänsch, T. W.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Hauri, C. P.

Hentschel, M.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Herne, C.

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Holzwarth, R.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Homma, T.

Ivanov, M.

Kakehata, M.

Kapteyn, H.

H. Kapteyn, O. Cohen, I. Christov, and M. Murnane, Science 317, 775 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Kapteyn, H. C.

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Kim, C. -J.

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

Kobayashi, T.

S. Adachi, P. Kumbhakar, and T. Kobayashi, Opt. Lett. 29, 1150 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

A. Baltuška, T. Fuji, and T. Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 88, 133901 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

Kobayashi, Y.

Krausz, F.

V. S. Yakovlev, M. Ivanov, and F. Krausz, Opt. Express 15, 15351 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Kumbhakar, P.

Leng, Y.

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

Li, C.

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

Li, R.

Li, X.

Li Zhang, Z. W.

Liu, J.

Liu, P.

Lopez-Martens, R. B.

Lu, H.

Manzoni, C.

March, A. M.

Murnane, M.

H. Kapteyn, O. Cohen, I. Christov, and M. Murnane, Science 317, 775 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Murnane, M. M.

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Nisoli, M.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

C. Vozzi, C. Manzoni, F. Calegari, E. Benedetti, G. Sansone, G. Cerullo, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, J. Opt. Soc. Am. B 25, B112 (2008).
[CrossRef]

Poletto, L.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

Roedig, C.

Rundquist, A.

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

Rundquist, A. R.

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

Sansone, G.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

C. Vozzi, C. Manzoni, F. Calegari, E. Benedetti, G. Sansone, G. Cerullo, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, J. Opt. Soc. Am. B 25, B112 (2008).
[CrossRef]

Schultz, K. D.

Scrinzi, A.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Sistrunk, E.

Song, L.

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

Stagira, S.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

C. Vozzi, C. Manzoni, F. Calegari, E. Benedetti, G. Sansone, G. Cerullo, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, J. Opt. Soc. Am. B 25, B112 (2008).
[CrossRef]

Takada, H.

Takahashi, H.

Tate, J.

Torizuka, K.

Udem, T.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Uiberacker, M.

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Villoresi, P.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

Vozzi, C.

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

C. Vozzi, C. Manzoni, F. Calegari, E. Benedetti, G. Sansone, G. Cerullo, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, J. Opt. Soc. Am. B 25, B112 (2008).
[CrossRef]

Wang, J.

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

Wei, P.

Wheeler, J.

Xiong, H.

Xu, Z.

Yakovlev, V. S.

V. S. Yakovlev, M. Ivanov, and F. Krausz, Opt. Express 15, 15351 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Zeng, Z.

Zhang, C.

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

Zhao, S.

Zheng, Y.

Chin. Phys. B (1)

C. Zhang, J. Wang, P. Wei, L. Song, C. Li, C.-J. Kim, and Y. Leng, Chin. Phys. B 18, 1469 (2009).
[CrossRef]

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

Nature (1)

A. Baltŭska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (4)

Phys. Rev. A (1)

C. Vozzi, F. Calegari, F. Frassetto, L. Poletto, G. Sansone, P. Villoresi, M. Nisoli, S. De Silvestri, and S. Stagira, Phys. Rev. A 79, 033842 (2009).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (2)

C. G. Durfee III, A. R. Rundquist, S. Backus, C. Herne, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Phys. Rev. Lett. 83, 2187 (1999).
[CrossRef]

A. Baltuška, T. Fuji, and T. Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 88, 133901 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

Science (2)

A. Rundquist, C. G. Durfee III, Z. Chang, C. Herne, S. Backus, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 280, 1412 (1998).
[CrossRef] [PubMed]

H. Kapteyn, O. Cohen, I. Christov, and M. Murnane, Science 317, 775 (2007).
[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 (3)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup for the generation of tunable and high-energy self-phase-stabilized pulses; Sa, sapphire plate.

Fig. 2
Fig. 2

Performance of the output laser from the tunable CEP stabilized OPA. (a) OPA conversion efficiency curve in the final OPA stage with 6.6 mJ pump pulses; the highest total conversion efficiency up to 40 % is at 1.7 μ m wavelength for the signal pulses. (b) Lower panel, temporal evolution of the phase-dependent interference pattern acquired in 10 min. Upper panel, the measured CEP fluctuation with 0.103 rad (rms) for 1.8 μ m incident pulses.

Fig. 3
Fig. 3

High-order harmonic spectrum generated in argon by pulses driven with a central wavelength of 1.6 1.9 μ m .

Metrics