Abstract

Recently, a dependence of Rabi flopping on the carrier-envelope phase of the exciting laser pulses was predicted theoretically [Phys. Rev. Lett. 89, 127401 (2002)] for excitation of a thin semiconductor film with intense few-cycle pulses. Here, we report corresponding experiments on 50–100-nm thin GaAs films excited with 5-fs pulses. We find a dependence on the carrier-envelope phase arising from the interference of sidebands from the fundamental or the third-harmonic Mollow triplet, respectively, with surface second-harmonic generation.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. de Bohan, P. Antoine, D. B. Milošević, and B. Piraux, Phys. Rev. Lett. 81, 1837 (1998).
    [CrossRef]
  2. C. Lemell, X.-M. Tong, F. Krausz, and J. Burgdörfer, Phys. Rev. Lett. 90, 076403 (2003).
    [CrossRef]
  3. D. B. Milošević, G. G. Paulus, and W. Becker, Opt. Express 11, 1418 (2003), http://www.opticsexpress.org .
    [CrossRef]
  4. A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
    [CrossRef]
  5. G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
    [CrossRef]
  6. A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
    [CrossRef]
  7. O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Phys. Rev. Lett. 89, 127401 (2002).
    [CrossRef]
  8. G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
    [CrossRef]
  9. Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
    [CrossRef]
  10. U. Morgner, F. X. Kärtner, S. H. Cho, Y. Chen, H. A. Haus, J. G. Fujimoto, E. P. Ippen, V. Scheuer, G. Angelow, and T. Tschudi, Opt. Lett. 24, 411 (1999).
    [CrossRef]
  11. J. Tate and D. Schumacher, Phys. Rev. Lett. 87, 053901 (2001).
    [CrossRef]
  12. M. U. Wehner, M. H. Ulm, and M. Wegener, Opt. Lett. 22, 1455 (1997).
    [CrossRef]

2004 (3)

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

2003 (4)

C. Lemell, X.-M. Tong, F. Krausz, and J. Burgdörfer, Phys. Rev. Lett. 90, 076403 (2003).
[CrossRef]

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

D. B. Milošević, G. G. Paulus, and W. Becker, Opt. Express 11, 1418 (2003), http://www.opticsexpress.org .
[CrossRef]

2002 (1)

O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Phys. Rev. Lett. 89, 127401 (2002).
[CrossRef]

2001 (1)

J. Tate and D. Schumacher, Phys. Rev. Lett. 87, 053901 (2001).
[CrossRef]

1999 (1)

1998 (1)

A. de Bohan, P. Antoine, D. B. Milošević, and B. Piraux, Phys. Rev. Lett. 81, 1837 (1998).
[CrossRef]

1997 (1)

Angelow, G.

Antoine, P.

A. de Bohan, P. Antoine, D. B. Milošević, and B. Piraux, Phys. Rev. Lett. 81, 1837 (1998).
[CrossRef]

Apolonski, A.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

Baltuška, A.

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Becker, W.

Burgdörfer, J.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

C. Lemell, X.-M. Tong, F. Krausz, and J. Burgdörfer, Phys. Rev. Lett. 90, 076403 (2003).
[CrossRef]

Chen, Y.

Cho, S. H.

de Bohan, A.

A. de Bohan, P. Antoine, D. B. Milošević, and B. Piraux, Phys. Rev. Lett. 81, 1837 (1998).
[CrossRef]

De Silvestri, S.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Dombi, P.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

Fujimoto, J. G.

Gibbs, H. M.

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

Gohle, Ch.

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Goulielmakis, E.

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

Hänsch, T. W.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Haug, H.

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

Haus, H. A.

Hentschel, M.

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Holzwarth, R.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Ippen, E. P.

Kakehata, M.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

Kärtner, F. X.

Khitrova, G.

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

Krausz, F.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

C. Lemell, X.-M. Tong, F. Krausz, and J. Burgdörfer, Phys. Rev. Lett. 90, 076403 (2003).
[CrossRef]

Lemell, C.

C. Lemell, X.-M. Tong, F. Krausz, and J. Burgdörfer, Phys. Rev. Lett. 90, 076403 (2003).
[CrossRef]

Lemell, Ch.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

Lezius, M.

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

Lindner, F.

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

Miloševic, D. B.

D. B. Milošević, G. G. Paulus, and W. Becker, Opt. Express 11, 1418 (2003), http://www.opticsexpress.org .
[CrossRef]

A. de Bohan, P. Antoine, D. B. Milošević, and B. Piraux, Phys. Rev. Lett. 81, 1837 (1998).
[CrossRef]

Morgner, U.

Mücke, O. D.

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Phys. Rev. Lett. 89, 127401 (2002).
[CrossRef]

Nisoli, M.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Pascolini, M.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Paulus, G. G.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

D. B. Milošević, G. G. Paulus, and W. Becker, Opt. Express 11, 1418 (2003), http://www.opticsexpress.org .
[CrossRef]

Piraux, B.

A. de Bohan, P. Antoine, D. B. Milošević, and B. Piraux, Phys. Rev. Lett. 81, 1837 (1998).
[CrossRef]

Poletto, L.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Sansone, G.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Scheuer, V.

Schumacher, D.

J. Tate and D. Schumacher, Phys. Rev. Lett. 87, 053901 (2001).
[CrossRef]

Scrinzi, A.

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Stagira, S.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Tate, J.

J. Tate and D. Schumacher, Phys. Rev. Lett. 87, 053901 (2001).
[CrossRef]

Tondello, G.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Tong, X.-M.

C. Lemell, X.-M. Tong, F. Krausz, and J. Burgdörfer, Phys. Rev. Lett. 90, 076403 (2003).
[CrossRef]

Torizuka, K.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

Tritschler, T.

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Phys. Rev. Lett. 89, 127401 (2002).
[CrossRef]

Tschudi, T.

Udem, Th.

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Uiberacker, M.

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Ulm, M. H.

Villoresi, P.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Vozzi, C.

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Vu, Q. T.

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

Walther, H.

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

Wegener, M.

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Phys. Rev. Lett. 89, 127401 (2002).
[CrossRef]

M. U. Wehner, M. H. Ulm, and M. Wegener, Opt. Lett. 22, 1455 (1997).
[CrossRef]

Wehner, M. U.

Yakovlev, V. S.

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Nature (1)

A. Baltuška, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Nature 421, 611 (2003).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. Lett. (8)

G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuška, E. Goulielmakis, M. Lezius, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[CrossRef]

A. Apolonski, P. Dombi, G. G. Paulus, M. Kakehata, R. Holzwarth, Th. Udem, Ch. Lemell, K. Torizuka, J. Burgdörfer, T. W. Hänsch, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 92, 073902 (2004).
[CrossRef]

O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, U. Morgner, and F. X. Kärtner, Phys. Rev. Lett. 89, 127401 (2002).
[CrossRef]

G. Sansone, C. Vozzi, S. Stagira, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, S. De Silvestri, and M. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 92, 113904 (2004).
[CrossRef]

Q. T. Vu, H. Haug, O. D. Mücke, T. Tritschler, M. Wegener, G. Khitrova, and H. M. Gibbs, Phys. Rev. Lett. 92, 217403 (2004).
[CrossRef]

A. de Bohan, P. Antoine, D. B. Milošević, and B. Piraux, Phys. Rev. Lett. 81, 1837 (1998).
[CrossRef]

C. Lemell, X.-M. Tong, F. Krausz, and J. Burgdörfer, Phys. Rev. Lett. 90, 076403 (2003).
[CrossRef]

J. Tate and D. Schumacher, Phys. Rev. Lett. 87, 053901 (2001).
[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 (3)

Fig. 1
Fig. 1

Scheme of emission spectra arising from carrier-wave Rabi flopping. The interference (see ellipse) of the two Mollow triplets and (or) surface second-harmonic generation (SHG) leads to a dependence on carrier-envelope phase ϕ.

Fig. 2
Fig. 2

Emission spectra of an l=100 nm thin GaAs film for excitation with a pair of 5-fs pulses with time delay τ. Excitation intensity (a) I=0.24×1012 W/cm2, (b) I=2.8×1012 W/cm2. The contribution centered on the 425-nm wavelength is due to surface SHG. The single peak in (a) centered around the 300-nm wavelength (the third harmonic of the GaAs bandgap) evolves into three peaks in (b), which are attributed to the carrier-wave Mollow triplet. The corresponding three black curves are a guide to the eye. The white curve at the top (another guide to the eye) indicates the position of the high-energy peak of the fundamental Mollow triplet. For (b) we estimate that the peak Rabi energy inside the GaAs film is given by ΩR/ω0=0.76.

Fig. 3
Fig. 3

Experiment: rf power spectra (logarithmic scale), 10-kHz resolution and video bandwidth, for various optical detection wavelengths λ and two GaAs film thicknesses l as indicated. The peaks at the carrier-envelope frequency fϕ and at fr-fϕ are highlighted by gray areas.

Metrics