We report the tracking of single laser-induced shockwaves (SWs) using a real-time all-optical imaging setup based on amplified time-stretch dispersive Fourier transformation. SW propagation is encoded transversally on spatially dispersed ultrashort pulses at a frame rate of 80 MHz, and the technique allows us to record its evolution on μs timescales. We were then able to monitor the slowing down of a single SW and its reflection on a plane surface and also to perform velocity statistics and to evidence SW-to-SW fluctuations. This feasibility study proves time-stretch imaging to be a complementary and particularly adapted method to study SW dynamics and interactions and fast non-repetitive events occurring in laser ablation.

1.
J.
König
,
S.
Nolte
, and
A.
Tünnermann
,
Opt. Express
13
,
10597
(
2005
).
2.
G.
Wang
,
Y.
Yu
,
L.
Jiang
,
X.
Li
,
Q.
Xie
, and
Y.
Lu
,
Appl. Phys. Lett.
110
,
161907
(
2017
).
3.
T. A.
Labutin
,
V. N.
Lednev
,
A. A.
Ilyin
, and
A. M.
Popov
,
J. Anal. At. Spectrom.
31
,
90
(
2016
).
4.
B.
Öktem
,
I.
Pavlov
,
S.
Ilday
,
H.
Kalaycioğlu
,
A.
Rybak
,
S.
Yavaş
,
M.
Erdoğan
, and
F. Ö.
Ilday
,
Nat. Photonics
7
,
897
(
2013
).
5.
S.
Amoruso
,
G.
Ausanio
,
R.
Bruzzese
,
M.
Vitiello
, and
X.
Wang
,
Phys. Rev. B
71
,
033406
(
2005
).
6.
S.
Ghimire
,
A. D.
DiChiara
,
E.
Sistrunk
,
P.
Agostini
,
L. F.
DiMauro
, and
D. A.
Reis
,
Nat. Phys.
7
,
138
(
2011
).
7.
M. G.
Su
,
Q.
Min
,
S. Q.
Cao
,
D. X.
Sun
,
P.
Hayden
,
G.
O'Sullivan
, and
C. Z.
Dong
,
Sci. Rep.
7
,
45212
(
2017
).
8.
N.
Zhang
,
X.
Zhu
,
J.
Yang
,
X.
Wang
, and
M.
Wang
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
167602
(
2007
).
9.
E.
Amer
,
P.
Gren
, and
M.
Sjödahl
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
41
,
215502
(
2008
).
10.
J.-F. Y.
Gravel
and
D.
Boudreau
,
Spectrochim. Acta B At. Spectrosc.
64
,
56
(
2009
).
11.
Y. W.
Yu
,
L.
Jiang
,
Q.
Cao
,
B.
Xia
,
Q. S.
Wang
, and
Y. F.
Lu
,
Opt. Express
23
,
32728
32735
(
2015
).
12.
Z. H.
Wu
,
X. N.
Zhu
, and
N.
Zhang
,
J. Appl. Phys.
109
,
053113
(
2011
).
13.
P.
Yeates
and
E. T.
Kennedy
,
Phys. Plasmas
18
,
063106
(
2011
).
14.
Q.
Wang
,
L.
Jiang
,
J.
Sun
,
C.
Pan
,
W.
Han
,
G.
Wang
,
H.
Zhang
,
C. P.
Grigoropoulos
, and
Y.
Lu
,
Photonics Res.
5
,
488
(
2017
).
15.
S. S.
Shiva
,
C.
Leela
,
P. P.
Kiran
,
C. D.
Sijoy
, and
S.
Chaturvedi
,
Phys. Plasmas
23
,
053107
(
2016
).
16.
S. S.
Harilal
,
G. V.
Miloshevsky
,
P. K.
Diwakar
,
N. L.
LaHaye
, and
A.
Hassanein
,
Phys. Plasmas
19
,
083504
(
2012
).
17.
B.
Branch
,
A.
Ionita
,
B. E.
Clements
,
D. S.
Montgomery
,
B. J.
Jensen
,
B.
Patterson
,
A.
Schmalzer
,
A.
Mueller
, and
D. M.
Dattelbaum
,
J. Appl. Phys.
121
,
135102
(
2017
).
18.
L.
Gao
,
J.
Liang
,
C.
Li
, and
L. V.
Wang
,
Nature
516
,
74
(
2014
).
19.
K.
Nakagawa
,
A.
Iwasaki
,
Y.
Oishi
,
R.
Horisaki
,
A.
Tsukamoto
,
A.
Nakamura
,
K.
Hirosawa
,
H.
Liao
,
T.
Ushida
,
K.
Goda
,
F.
Kannari
, and
I.
Sakuma
,
Nat. Photonics
8
,
695
(
2014
).
20.
J.
Liang
,
C.
Ma
,
L.
Zhu
,
Y.
Chen
,
L.
Gao
, and
L. V.
Wang
,
Sci. Adv.
3
,
e1601814
(
2017
).
21.
K.
Goda
,
K. K.
Tsia
, and
B.
Jalali
,
Nature
458
,
1145
(
2009
).
22.
A.
Mahjoubfar
,
D.
Churkin
,
S.
Barland
,
N.
Broderick
,
S. K.
Turitsyn
, and
B.
Jalali
,
Nat. Photonics
11
,
341
(
2017
).
23.
K.
Goda
and
B.
Jalali
,
Nat. Photonics
7
,
102
(
2013
).
24.
J.
Wu
,
Y.
Xu
,
J.
Xu
,
X.
Wei
,
A.
Chan
,
A.
Tang
,
A.
Lau
,
B.
Chung
,
H. C.
Shum
,
E.
Lam
,
K. K. Y.
Wong
, and
K. K.
Tsia
,
Light Sci. Appl.
6
,
e16196
(
2017
).
25.
K.
Goda
,
D. R.
Solli
,
K. K.
Tsia
, and
B.
Jalali
,
Phys. Rev. A
80
,
043821
(
2009
).
26.
K.
Goda
,
A.
Ayazi
,
D. R.
Gossett
,
J.
Sadasivam
,
C. K.
Lonappan
,
E.
Sollier
,
A. M.
Fard
,
S. C.
Hur
,
J.
Adam
,
C.
Murray
,
C.
Wang
,
N.
Brackbill
,
D. D.
Carlo
, and
B.
Jalali
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
109
,
11630
(
2012
).
27.
K.
Goda
,
K. K.
Tsia
, and
B.
Jalali
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
131109
(
2008
).
28.
A.
Mahjoubfar
,
K.
Goda
,
A.
Ayazi
,
A.
Fard
,
S. H.
Kim
, and
B.
Jalali
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
101107
(
2011
).
29.
T. T. W.
Wong
,
A. K. S.
Lau
,
K. K. Y.
Wong
, and
K. K.
Tsia
,
Opt. Lett.
37
,
3330
(
2012
).
30.
T.
Suzuki
,
F.
Isa
,
L.
Fujii
,
K.
Hirosawa
,
K.
Nakagawa
,
K.
Goda
,
I.
Sakuma
, and
F.
Kannari
,
Opt. Express
23
,
30512
(
2015
).
31.
H.
Mikami
,
L.
Gao
, and
K.
Goda
,
Nanophotonics
5
,
497
(
2016
).
32.
C.
Sheppard
and
T.
Wilson
,
Opt. Acta
27
,
611
(
1980
).
33.
K. K.
Tsia
,
K.
Goda
,
D.
Capewell
, and
B.
Jalali
,
Opt. Express
18
,
10016
(
2010
).
34.
C.
Lei
,
Y.
Wu
,
A. C.
Sankaranarayanan
,
S. M.
Chang
,
B. S.
Guo
,
N.
Sasaki
,
H.
Kobayashi
,
C. W.
Sun
,
Y.
Ozeki
, and
K.
Goda
,
IEEE Photonics J.
9
,
3900308
(
2017
).
You do not currently have access to this content.