Microstructured waveguides in z-cut LiNbO3 by high-repetition rate direct femtosecond laser inscription

We report on the operational parameters that are required to fabricate buried, microstructured waveguides in a z-cut lithium niobate crystal by the method of direct femtosecond laser inscription using a highrepetition-rate, chirped-pulse oscillator system. Refractive index contrasts as high as −0.0127 have been achieved for individual modification tracks. The results pave the way for developing microstructured WGs with low-loss operation across a wide spectral range, extending into the mid-infrared region up to the end of the transparency range of the host material.

Design and fabrication of micro-structured waveguides in lithium niobate

We review our recent work on the numerical design and optimisation of buried, micro-structured waveguides (WGs) that can be formed in a lithium niobate (LiNbO3) crystal by the method of direct femtosecond laser inscription. We also report on the possibility of fabricating such WGs using a high-repetition-rate, chirped-pulse oscillator system. Refractive index contrasts as high as -0.0127 have been achieved for individual modification tracks. The results pave the way for developing micro-structured WGs with low-loss operation across a wide spectral range, extending into the mid-infrared region up to the end of the transparency range of the host material. © 2014 IEEE.

L'impact du glissement en fréquence lors de l'accélération directe d'électrons par le faisceau laser

L’accélération directe d’électrons par des impulsions ultrabrèves de polarisation radiale fortement focalisées démontre un grand potentiel, notamment, pour la production de paquets d’électrons ultrabrefs. Plusieurs aspects de ce schéma d’accélération restent toutefois à être explorés pour en permettre une maîtrise approfondie. Dans le cadre du présent mémoire, on s’intéresse à l’ajout d’une dérive de fréquence au champ de l’impulsion TM01 utilisée. Les expressions exactes des composantes du champ électromagnétique de l’impulsion TM01 sont établies à partir d’une généralisation du spectre de Poisson. Il s’agit, à notre connaissance, du premier modèle analytique exact pour la description d’une impulsion avec une dérive de fréquence. Ce modèle est utilisé pour étudier l’impact du glissement en fréquence sur le schéma d’accélération, grâce à des simulations “particule test” unidimensionnelles, considérant en premier lieu une énergie constante par impulsion, puis un champ maximum constant. Les résultats révèlent que le glissement en fréquence diminue le gain en énergie maximum atteignable dans le cadre du schéma d’accélération à l’étude ; une baisse d’efficacité de plusieurs dizaines de pourcents peut survenir. De plus, les simulations mettent en évidence certaines différences reliées à l’utilisation d’impulsions avec une dérive vers les basses fréquences ou avec une dérive vers les hautes fréquences : il se trouve que, pour un glissement en fréquence de même grandeur, l’impulsion avec une dérive vers les basses fréquences conduit à un gain en énergie cinétique maximum plus élevé pour l’électron que l’impulsion avec une dérive vers les hautes fréquences.

Spectral narrowing of negatively chirped femtosecond pulse by cross-phase modulation in a single-mode optical fiber

We demonstrate theoretically that the negatively chirped femtosecond laser pulse can be spectrally narrowed by cross-phase modulation. The new view is well Supported by numerical simulation. The negative chirp method in fibers might be useful in all optical wavelength switching applications. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effects of the frequency chirp on the fields of a chirped Gaussian pulse passing through a hard-edged aperture

Based on the Huygens-Fresnel diffraction integral and Fourier transform, propagation expression of a chirped Gaussian pulse passing through a hard-edged aperture is derived. Intensity distributions of the pulse with different frequency chirp in the near-field and far-field are analyzed in detail by numerical calculations. In the near-field, amplitudes of the intensity peaks generated by the modulation of the hard-edged aperture decrease with increasing the frequency chirp, which results in the improving of the beam uniformity. A physical explanation for the smoothing effect brought by increasing the frequency chirp is given. The smoothing effect is achieved not only in the pulse with Gaussian transverse profile but also in the pulse with Hermite-Gaussian transverse profile when the frequency chirp increases. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Isolated sub-30-as pulse generation of an He+ ion by an intense few-cycle chirped laser and its high-order harmonic pulses

We present an efficient method to generate a ultrashort attosecond (as) pulse when a model He+ ion is exposed to the combination of an intense few-cycle chirped laser pulse and its 27th harmonics. By solving the time-dependent Schroumldinger equation, we found that high-order harmonic generation (HHG) from He+ ion is enhanced by seven orders of magnitude due to the presence of the harmonic pulse. After optimizing the chirp of the fundamental pulse, we show that the cut-off energy of the generated harmonics is extended effectively to I-p+25.5U(p). As a result, an isolated 26-as pulse with a bandwidth of 170.5 eV can be obtained directly from the supercontinuum around the cut-off of HHG. To better understand the physical origin of HHG enhancement and attosecond pulse emission, we perform semiclassical simulations and analyze the time-frequency characteristics of attosecond pulse.