Development of ultrafast sources for applications in spectroscopy and strong-field physics

This thesis concerns the development of ultrafast sources for strong-field applications, including High-order Harmonics Generation (HHG) and Attosecond Pulse Generation (APG). I will describe the implementation and the stabilization of a high-energy ultrafast source of few-cycle pulses in the near-IR based on Optical Parametric Amplification (OPA). Moreover, I will present the first demonstration of HHG inside a gas-filled micro-structured photonic device realized through Femtosecond Laser Micromachining. Finally, I will report on the study of nonlinear ultrafast processes in a gas-filled hollow-core fiber for the generation and the temporal shaping of ultrashort pulses in a wide range of spectral regions.

Questa tesi riguarda lo sviluppo di sorgenti di impulsi di luce ultrabrevi per applicazioni inerenti lo studio di processi di campo forte, come il processo di generazione di armoniche di ordine elevato e il processo di generazione di impulsi ad attosecondi. Descriverò l'implementazione e la stabilizzazione di una sorgente ottica parametrica di impulsi ultrabrevi con delle durate di pochi cicli ottici e con lunghezza d'onda fondamentale nel vicino infrarosso. Inoltre, illustrerò un nuovo approccio per la generazione di armoniche di ordine elevato basato su un sistema di microcanali realizzati mediante tecnica di microfabricazione con laser a femtosecondi all'interno dei quali viene fatto fluire del gas. Infine, discuterò lo studio di processi ottici non-lineari in fibra cava per la generazione e la modellazione temporale di impulsi ultrabrevi in un'ampia gamma di regioni spettrali.