Abstract

We identify and experimentally demonstrate a physical scenario whereby high-peak-power mid-infrared (mid-IR) pulses can be compressed as a part of their free-beam spatiotemporal evolution within the regions of anomalous dispersion in air to yield few-cycle subterawatt field waveforms. Unlike filamentation-assisted pulse compression, the pulse-compression scenario identified in this work does not involve any noticeable ionization of air, enabling a whole-beam self-compression of mid-IR laser pulses without ionization-induced loss. Ultrashort high-peak-power 3.9 μm laser pulses are shown to exhibit such self-compression dynamics when exposed to the dispersion anomaly of air induced by the asymmetric-stretch rovibrational band of carbon dioxide. Even though the group-velocity dispersion cannot be even defined as a single constant for the entire bandwidth of mid-IR laser pulses used in experiments, with all soliton transients shattered by high-order dispersion, 100–200 GW, 100 fs, 3.9 μm laser pulses can be compressed in this regime to 35 fs subterawatt field waveforms.

© 2017 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Ionization-assisted guided-wave pulse compression to extreme peak powers and single-cycle pulse widths in the mid-infrared

A. A. Voronin, V. M. Gordienko, V. T. Platonenko, V. Ya. Panchenko, and A. M. Zheltikov
Opt. Lett. 35(21) 3640-3642 (2010)

Long-wavelength infrared solitons in air

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov
Opt. Lett. 42(18) 3614-3617 (2017)

Subterawatt few-cycle mid-infrared pulses from a single filament

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, S. I. Mitryukovsky, A. B. Fedotov, E. E. Serebryannikov, D. V. Meshchankin, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, V. Ya. Panchenko, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov
Optica 3(3) 299-302 (2016)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. R. Shen, The Principles of Nonlinear Optics (Wiley-Interscience, 1984).
  2. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic, 2001).
  3. A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 39, 6430 (2014).
    [Crossref]
  4. T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
    [Crossref]
  5. A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
    [Crossref]
  6. F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
    [Crossref]
  7. M. Hemmer, M. Baudisch, A. Thai, A. Couairon, and J. Biegert, Opt. Express 21, 28095 (2013).
    [Crossref]
  8. M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
    [Crossref]
  9. A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 40, 974 (2015).
    [Crossref]
  10. V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
    [Crossref]
  11. E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. A. Voronin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. Lett. 117, 043901 (2016).
    [Crossref]
  12. A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. A 95, 023826 (2017).
    [Crossref]
  13. R. J. Mathar, Appl. Opt. 43, 928 (2004).
    [Crossref]
  14. http://www.cfa.harvard.edu/hitran/ .
  15. R. J. Mathar, J. Opt. A 9, 470 (2007).
    [Crossref]
  16. B. Shim, S. E. Schrauth, and A. L. Gaeta, Opt. Express 19, 9118 (2011).
    [Crossref]
  17. E. O. Smetanina, V. Y. Fedorov, A. E. Dormidonov, and V. P. Kandidov, J. Phys. Conf. Ser. 541, 012071 (2014).
    [Crossref]
  18. A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
    [Crossref]
  19. L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
    [Crossref]
  20. A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007).
    [Crossref]
  21. A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Usp. 59, 869 (2016).
    [Crossref]
  22. N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
    [Crossref]
  23. C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
    [Crossref]
  24. P. Panagiotopoulos, P. Whalen, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Nat. Photonics 9, 543 (2015).
    [Crossref]

2017 (2)

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. A 95, 023826 (2017).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

2016 (4)

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. A. Voronin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. Lett. 117, 043901 (2016).
[Crossref]

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Usp. 59, 869 (2016).
[Crossref]

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

2015 (3)

P. Panagiotopoulos, P. Whalen, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Nat. Photonics 9, 543 (2015).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 40, 974 (2015).
[Crossref]

2014 (2)

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 39, 6430 (2014).
[Crossref]

E. O. Smetanina, V. Y. Fedorov, A. E. Dormidonov, and V. P. Kandidov, J. Phys. Conf. Ser. 541, 012071 (2014).
[Crossref]

2013 (2)

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

M. Hemmer, M. Baudisch, A. Thai, A. Couairon, and J. Biegert, Opt. Express 21, 28095 (2013).
[Crossref]

2012 (2)

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

2011 (1)

2007 (3)

R. J. Mathar, J. Opt. A 9, 470 (2007).
[Crossref]

L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
[Crossref]

A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007).
[Crossref]

2004 (2)

R. J. Mathar, Appl. Opt. 43, 928 (2004).
[Crossref]

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Agrawal, G. P.

G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic, 2001).

Ališauskas, S.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Andreeva, V. A.

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Andriukaitis, G.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Arpin, P.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Austin, D. R.

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

Balciunas, T.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Baltuška, A.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Baudisch, M.

M. Hemmer, M. Baudisch, A. Thai, A. Couairon, and J. Biegert, Opt. Express 21, 28095 (2013).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

Becker, A.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Berge, L.

L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
[Crossref]

Biegert, J.

M. Hemmer, M. Baudisch, A. Thai, A. Couairon, and J. Biegert, Opt. Express 21, 28095 (2013).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Brown, S.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Chen, M.-C.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Couairon, A.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

M. Hemmer, M. Baudisch, A. Thai, A. Couairon, and J. Biegert, Opt. Express 21, 28095 (2013).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007).
[Crossref]

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Dormidonov, A. E.

E. O. Smetanina, V. Y. Fedorov, A. E. Dormidonov, and V. P. Kandidov, J. Phys. Conf. Ser. 541, 012071 (2014).
[Crossref]

Durand, M.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

Durécu, A.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

Faccio, D.

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

Fedorov, V. Y.

E. O. Smetanina, V. Y. Fedorov, A. E. Dormidonov, and V. P. Kandidov, J. Phys. Conf. Ser. 541, 012071 (2014).
[Crossref]

Fedotov, A. B.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. A. Voronin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. Lett. 117, 043901 (2016).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 40, 974 (2015).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 39, 6430 (2014).
[Crossref]

Flöry, T.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

Forget, N.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

Gaeta, A.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Gaeta, A. L.

Grabielle, S.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

Hauri, C. P.

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Heinrich, A.

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Helbing, F. W.

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Hemmer, M.

M. Hemmer, M. Baudisch, A. Thai, A. Couairon, and J. Biegert, Opt. Express 21, 28095 (2013).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

Hernandez-Garcia, C.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Houard, A.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

Jarnac, A.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

Jaron-Becker, A.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Kandidov, V. P.

E. O. Smetanina, V. Y. Fedorov, A. E. Dormidonov, and V. P. Kandidov, J. Phys. Conf. Ser. 541, 012071 (2014).
[Crossref]

Kapteyn, H. C.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Kartashov, D.

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

Kasparian, J.

L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
[Crossref]

Keller, U.

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Kolesik, M.

P. Panagiotopoulos, P. Whalen, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Nat. Photonics 9, 543 (2015).
[Crossref]

Kornelis, W.

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Kosareva, O. G.

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Lanin, A. A.

Liu, Y.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

Malevich, P.

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

Mathar, R. J.

Mitrofanov, A. V.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

Moloney, J. V.

P. Panagiotopoulos, P. Whalen, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Nat. Photonics 9, 543 (2015).
[Crossref]

Mücke, O. D.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Murnane, M. M.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Mysyrowicz, A.

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007).
[Crossref]

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

Nuter, R.

L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
[Crossref]

Panagiotopoulos, P.

P. Panagiotopoulos, P. Whalen, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Nat. Photonics 9, 543 (2015).
[Crossref]

Panov, N. A.

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Plaja, L.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Polynkin, P.

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Popmintchev, D.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Popmintchev, T.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Pugžlys, A.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Rozhko, M. V.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

Saletsky, A. M.

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Schrauth, S. E.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

B. Shim, S. E. Schrauth, and A. L. Gaeta, Opt. Express 19, 9118 (2011).
[Crossref]

Shen, Y. R.

Y. R. Shen, The Principles of Nonlinear Optics (Wiley-Interscience, 1984).

Shim, B.

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

B. Shim, S. E. Schrauth, and A. L. Gaeta, Opt. Express 19, 9118 (2011).
[Crossref]

Shipilo, D. E.

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Shumakova, V.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

Sidorov-Biryukov, D. A.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

Silva, F.

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

Skupin, S.

L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
[Crossref]

Smetanina, E. O.

E. O. Smetanina, V. Y. Fedorov, A. E. Dormidonov, and V. P. Kandidov, J. Phys. Conf. Ser. 541, 012071 (2014).
[Crossref]

Stepanov, E. A.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. A. Voronin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. Lett. 117, 043901 (2016).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 40, 974 (2015).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 39, 6430 (2014).
[Crossref]

Thai, A.

M. Hemmer, M. Baudisch, A. Thai, A. Couairon, and J. Biegert, Opt. Express 21, 28095 (2013).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

Voronin, A.

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

Voronin, A. A.

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. A 95, 023826 (2017).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. A. Voronin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. Lett. 117, 043901 (2016).
[Crossref]

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Usp. 59, 869 (2016).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 40, 974 (2015).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 39, 6430 (2014).
[Crossref]

Whalen, P.

P. Panagiotopoulos, P. Whalen, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Nat. Photonics 9, 543 (2015).
[Crossref]

Wolf, J.-P.

L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
[Crossref]

Xu, H.

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Zheltikov, A. M.

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. A 95, 023826 (2017).
[Crossref]

E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. A. Voronin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. Lett. 117, 043901 (2016).
[Crossref]

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Usp. 59, 869 (2016).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 40, 974 (2015).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

A. A. Lanin, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 39, 6430 (2014).
[Crossref]

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. B (1)

C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004).
[Crossref]

J. Opt. A (1)

R. J. Mathar, J. Opt. A 9, 470 (2007).
[Crossref]

J. Phys. Conf. Ser. (1)

E. O. Smetanina, V. Y. Fedorov, A. E. Dormidonov, and V. P. Kandidov, J. Phys. Conf. Ser. 541, 012071 (2014).
[Crossref]

Nat. Commun. (2)

V. Shumakova, P. Malevich, S. Ališauskas, A. Voronin, A. M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuška, and A. Pugžlys, Nat. Commun. 7, 12877 (2016).
[Crossref]

F. Silva, D. R. Austin, A. Thai, M. Baudisch, M. Hemmer, D. Faccio, A. Couairon, and J. Biegert, Nat. Commun. 3, 807 (2012).
[Crossref]

Nat. Photonics (1)

P. Panagiotopoulos, P. Whalen, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Nat. Photonics 9, 543 (2015).
[Crossref]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (2)

Phys. Rep. (1)

A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007).
[Crossref]

Phys. Rev. A (2)

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. A 95, 023826 (2017).
[Crossref]

N. A. Panov, D. E. Shipilo, V. A. Andreeva, O. G. Kosareva, A. M. Saletsky, H. Xu, and P. Polynkin, Phys. Rev. A 94, 041801 (2016).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (2)

M. Durand, A. Jarnac, A. Houard, Y. Liu, S. Grabielle, N. Forget, A. Durécu, A. Couairon, and A. Mysyrowicz, Phys. Rev. Lett. 110, 115003 (2013).
[Crossref]

E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. A. Voronin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Phys. Rev. Lett. 117, 043901 (2016).
[Crossref]

Phys. Usp. (1)

A. A. Voronin and A. M. Zheltikov, Phys. Usp. 59, 869 (2016).
[Crossref]

Rep. Prog. Phys. (1)

L. Berge, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007).
[Crossref]

Sci. Rep. (2)

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, V. Shumakova, S. Ališauskas, A. Pugžlys, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 7, 2103 (2017).
[Crossref]

A. V. Mitrofanov, A. A. Voronin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. Pugžlys, E. A. Stepanov, G. Andriukaitis, T. Flöry, S. Ališauskas, A. B. Fedotov, A. Baltuška, and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 5, 8368 (2015).
[Crossref]

Science (1)

T. Popmintchev, M.-C. Chen, D. Popmintchev, P. Arpin, S. Brown, S. Ališauskas, G. Andriukaitis, T. Balciunas, O. D. Mücke, A. Pugžlys, A. Baltuška, B. Shim, S. E. Schrauth, A. Gaeta, C. Hernandez-Garcia, L. Plaja, A. Becker, A. Jaron-Becker, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Science 336, 1287 (2012).
[Crossref]

Other (3)

Y. R. Shen, The Principles of Nonlinear Optics (Wiley-Interscience, 1984).

G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic, 2001).

http://www.cfa.harvard.edu/hitran/ .

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 (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Refractive index and (b) GVD calculated as functions of the wavelength using the full model of air refractivity including the HITRAN-database manifold of atomic and molecular transitions. Absorption spectrum of air κ(λ) is shown by gray shading. Atmospheric air is modeled as a mixture of molecular and atomic gases at a temperature of 296 K with NN2=1.971·1019  cm3, NO2=5.285·1018  cm3, NAr=2.357·1017  cm3, NH2O=3.408·1017  cm3, and NCO2=1.32·1016  cm3, n0=1.000273. (c) Experimental setup: GS, grating stretcher; GC, grating compressor, T, telescope; W, wedge.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) FROG trace of the compressed mid-IR pulse. (b) Spectra of the compressed mid-IR pulse: (solid line) experiment and (blue shading) simulations. The spectrum of the input pulse is shown by the dashed line. Gray shading is the absorption spectrum of air κ(λ). The dashed–dotted line is the GVD of air. (c) Temporal envelope of the compressed mid-IR pulse: (solid line) experiment, (blue shading) simulations. Temporal envelope of the input pulse is shown by the dashed line. (d) The Wigner distribution of the compressed mid-IR pulse. The input pulse has an initial pulse width τ0100  fs, an input pulse energy W020  mJ, and an initial chirp α1200  fs2. The compressed pulse is characterized at z=6.5  m.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a)–(d) Temporal envelopes and (e)–(h) Wigner distributions of the mid-IR pulse at (a), (e) z=6.5  m for W015  mJ, α0; (b), (f) W020  mJ, α1200  fs2, (c), (g) W022  mJ, α1650  fs2, and (d), (h) W025  mJ, α2100  fs2: (solid line) experiment and (blue shading) simulations. Temporal envelope of the input pulse is shown by the dashed line. The dashed–dotted line in the Wigner maps is the dispersion-induced group delay τg=z(k/ω) as a function of the wavelength. The dashed–dotted line in panel (d) is the compressed field waveform on the beam axis.

Fig. 4.
Fig. 4.

(a)–(c) 1D dynamics of a laser pulse with τ0100  fs, W025  mJ, and λ0=3.9  μm in air: numerical solution of (a) the 1D NSE, (b) the 1D GNSE with HOD disabled, and (c) the full 1D GNSE. (d)–(g) Three-dimensional dynamics of a laser pulse with τ0100  fs, W025  mJ, and λ0=3.9  μm in air: (d)–(f) the Wigner distributions of the pulse at (d) z=0, (e) 3.5 m, and (f) 6.5 m, and (g) the beam dynamics. The solid line shows the beam radius a0 as a function of z. The dashed line is the a0(z) dependence in the linear regime. (h) The beam profile at z=5  m and 6.5 m: (solid line) experiments and (dashed line) 3D simulations. (i) Simulated temporal envelope of the mid-IR pulse with τ0100  fs, W035  mJ, and λ0=3.9  μm in air at z=6.5  m.