Abstract

Time-resolved interferometric optical experiments demand both active stabilization of the relative phase between phase-locked pulses and continuous scanning of their time delay over a wide range. We describe a novel method that meets the above requirements in a convenient and simple way by use of the accumulated phase according to Pancharatnam [Proc.  Indian Acad.  Sci.  Sect.  A 44, 247 (1956)].

© 1997 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. B. Neumann and H. W. Rose, Appl. Opt. 6, 1097 (1967).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. D. R. MacQuigg, Appl. Opt. 16, 291 (1977).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
    [CrossRef]
  4. A. A. Freschi and J. Frejlich, Opt. Lett. 20, 635 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. J. J. Baumberg, A. P. Heberle, K. Köhler, and K. Ploog, J. Opt. Soc. Am. B 13, 1246 (1996).
    [CrossRef]
  6. A. P. Heberle, J. J. Baumberg, and K. Köhler, Phys. Rev. Lett. 75, 2598 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. M. S. Pshenichnikov, W. P. de Boeij, and D. A. Wiersma, Phys. Rev. Lett. 76, 4701 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. V. Blanchet, C. Nicole, M.-A. Bouchene, and B. Girard, Phys. Rev. Lett. 78, 2716 (1997).
    [CrossRef]
  10. M. U. Wehner, J. Hetzler, and M. Wegener, Phys. Rev. B 55, 4031 (1997).
    [CrossRef]
  11. S. Pancharatnam, Proc. Indian Acad. Sci. Sect. A 44, 247 (1956).
  12. M. V. Berry, Proc. R. Soc. London Ser. A 392, 45 (1984).
    [CrossRef]

1997 (2)

V. Blanchet, C. Nicole, M.-A. Bouchene, and B. Girard, Phys. Rev. Lett. 78, 2716 (1997).
[CrossRef]

M. U. Wehner, J. Hetzler, and M. Wegener, Phys. Rev. B 55, 4031 (1997).
[CrossRef]

1996 (2)

J. J. Baumberg, A. P. Heberle, K. Köhler, and K. Ploog, J. Opt. Soc. Am. B 13, 1246 (1996).
[CrossRef]

M. S. Pshenichnikov, W. P. de Boeij, and D. A. Wiersma, Phys. Rev. Lett. 76, 4701 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

1995 (3)

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

A. P. Heberle, J. J. Baumberg, and K. Köhler, Phys. Rev. Lett. 75, 2598 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

A. A. Freschi and J. Frejlich, Opt. Lett. 20, 635 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

1991 (1)

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

1984 (1)

M. V. Berry, Proc. R. Soc. London Ser. A 392, 45 (1984).
[CrossRef]

1977 (1)

1967 (1)

1956 (1)

S. Pancharatnam, Proc. Indian Acad. Sci. Sect. A 44, 247 (1956).

Baumberg, J. J.

J. J. Baumberg, A. P. Heberle, K. Köhler, and K. Ploog, J. Opt. Soc. Am. B 13, 1246 (1996).
[CrossRef]

A. P. Heberle, J. J. Baumberg, and K. Köhler, Phys. Rev. Lett. 75, 2598 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Berry, M. V.

M. V. Berry, Proc. R. Soc. London Ser. A 392, 45 (1984).
[CrossRef]

Blanchet, V.

V. Blanchet, C. Nicole, M.-A. Bouchene, and B. Girard, Phys. Rev. Lett. 78, 2716 (1997).
[CrossRef]

Bouchene, M.-A.

V. Blanchet, C. Nicole, M.-A. Bouchene, and B. Girard, Phys. Rev. Lett. 78, 2716 (1997).
[CrossRef]

Carlson, R. J.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Chuang, S. L.

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Cina, J. A.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Cunningham, J. E.

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

de Boeij, W. P.

M. S. Pshenichnikov, W. P. de Boeij, and D. A. Wiersma, Phys. Rev. Lett. 76, 4701 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

de Souza, E. A.

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Du, M.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Fleming, G. R.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Frejlich, J.

Freschi, A. A.

Girard, B.

V. Blanchet, C. Nicole, M.-A. Bouchene, and B. Girard, Phys. Rev. Lett. 78, 2716 (1997).
[CrossRef]

Heberle, A. P.

J. J. Baumberg, A. P. Heberle, K. Köhler, and K. Ploog, J. Opt. Soc. Am. B 13, 1246 (1996).
[CrossRef]

A. P. Heberle, J. J. Baumberg, and K. Köhler, Phys. Rev. Lett. 75, 2598 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Hetzler, J.

M. U. Wehner, J. Hetzler, and M. Wegener, Phys. Rev. B 55, 4031 (1997).
[CrossRef]

Hu, B. B.

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Knox, W. H.

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Köhler, K.

J. J. Baumberg, A. P. Heberle, K. Köhler, and K. Ploog, J. Opt. Soc. Am. B 13, 1246 (1996).
[CrossRef]

A. P. Heberle, J. J. Baumberg, and K. Köhler, Phys. Rev. Lett. 75, 2598 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Kuznetsov, A. V.

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

MacQuigg, D. R.

Matro, A.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Neumann, D. B.

Nicole, C.

V. Blanchet, C. Nicole, M.-A. Bouchene, and B. Girard, Phys. Rev. Lett. 78, 2716 (1997).
[CrossRef]

Nuss, M. C.

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Pancharatnam, S.

S. Pancharatnam, Proc. Indian Acad. Sci. Sect. A 44, 247 (1956).

Ploog, K.

Pshenichnikov, M. S.

M. S. Pshenichnikov, W. P. de Boeij, and D. A. Wiersma, Phys. Rev. Lett. 76, 4701 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Rice, S. A.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Romero-Rochin, V.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Rose, H. W.

Ruggiero, A. J.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Scherer, N. F.

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

Wegener, M.

M. U. Wehner, J. Hetzler, and M. Wegener, Phys. Rev. B 55, 4031 (1997).
[CrossRef]

Wehner, M. U.

M. U. Wehner, J. Hetzler, and M. Wegener, Phys. Rev. B 55, 4031 (1997).
[CrossRef]

Wiersma, D. A.

M. S. Pshenichnikov, W. P. de Boeij, and D. A. Wiersma, Phys. Rev. Lett. 76, 4701 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Opt. (2)

J. Chem. Phys. (1)

N. F. Scherer, R. J. Carlson, A. Matro, M. Du, A. J. Ruggiero, V. Romero-Rochin, J. A. Cina, G. R. Fleming, and S. A. Rice, J. Chem. Phys. 95, 1487 (1991).
[CrossRef]

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

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. B (1)

M. U. Wehner, J. Hetzler, and M. Wegener, Phys. Rev. B 55, 4031 (1997).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (4)

A. P. Heberle, J. J. Baumberg, and K. Köhler, Phys. Rev. Lett. 75, 2598 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

M. S. Pshenichnikov, W. P. de Boeij, and D. A. Wiersma, Phys. Rev. Lett. 76, 4701 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

B. B. Hu, E. A. de Souza, W. H. Knox, J. E. Cunningham, M. C. Nuss, A. V. Kuznetsov, and S. L. Chuang, Phys. Rev. Lett. 74, 1689 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

V. Blanchet, C. Nicole, M.-A. Bouchene, and B. Girard, Phys. Rev. Lett. 78, 2716 (1997).
[CrossRef]

Proc. Indian Acad. Sci. Sect. A (1)

S. Pancharatnam, Proc. Indian Acad. Sci. Sect. A 44, 247 (1956).

Proc. R. Soc. London Ser. A (1)

M. V. Berry, Proc. R. Soc. London Ser. A 392, 45 (1984).
[CrossRef]

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

Stabilization setup.

Fig. 2
Fig. 2

Accumulated voltage applied to the piezo driver as a function of the polarizer angle. The relative delay is scanned over 87 wavelengths, corresponding to 183  fs.

Fig. 3
Fig. 3

Accumulated Pancharatnam phase on the Poincaré sphere in the case of equal beam intensities. The state of polarization after the λ/4 wave plate and the orientation of the analyzer are indicated by the large filled and open circles, respectively.

Fig. 4
Fig. 4

Path on the Poincaré sphere in the case of unequal beam intensities. Such a situation can arise from polarization dependence of the beam splitters. The state of polarization (large filled circle) and the orientation of the analyzer (open circle) are connected by an arc of constant length.

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

I=2I0 cos2δ/2-φ+π/4,
I=Ep-Es2/2+2EpEs cos2δ/2-φ+π/4,

Metrics