Abstract

We report an experimental study of second-harmonic generation at a silver diffraction grating when counterpropagating surface plasmons are excited with a single pump beam. In the surface plasmon minigap, no second-harmonic light is observed in the specular direction, whereas a strong signal is detected in the direction normal to the mean plane of the grating.

© 1993 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Fukui, J. E. Sipe, V. C. Y. So, G. I. Stegeman, Solid State Commun. 27, 1265 (1978); M. Fukui, V. C. Y. So, J. E. Sipe, G. I. Stegeman, J. Phys. Chem. Solids 40, 523 (1979).
    [CrossRef]
  2. C. K. Chen, A. R. B. de Castro, Y. R. Shen, Opt. Lett. 4, 393 (1979).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. H. J. Simon, D. E. Mitchell, J. G. Watson, Phys. Rev. Lett. 33, 1531 (1974); J. C. Quail, H. J. Simon, Phys. Rev. B 31, 4900 (1985).
    [CrossRef]
  4. N. Bloembergen, R. K. Chang, S. S. Jha, C. H. Lee, Phys. Rev. 174, 813 (1968).
    [CrossRef]
  5. See, for example,E. R. Mendez, K. A. O’Donnell, in Scattering in Volumes and Surfaces, M. Nietovesperinas, J. C. Dainty, eds. (North-Holland, Amsterdam, 1990), p. 125.
  6. A. R. McGurn, T. Leskova, V. M. Agranovich, Phys. Rev. B 44, 11,441 (1991).
    [CrossRef]
  7. H. J. Simon, Y. Wang, L. B. Zhou, Z. Chen, Opt. Lett. 17, 1268 (1992).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. X. Wang, H. J. Simon, Opt. Lett. 16, 1475 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
    [CrossRef]
  10. R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).
  11. J. L. Coutaz, M. Nevière, E. Pic, R. Reinisch, Phys. Rev. B 32, 2227 (1985).
    [CrossRef]
  12. Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
    [CrossRef]
  13. J. J. Cowan, E. T. Arakawa, Z. Phys. 235, 97 (1970).
    [CrossRef]
  14. M. G. Weber, D. L. Mills, Phys. Rev. B 34, 2893 (1986).
    [CrossRef]
  15. M. Reinisch, M. Nevière, Phys. Rev. B 28, 1870 (1983).
    [CrossRef]

1992 (2)

O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
[CrossRef]

H. J. Simon, Y. Wang, L. B. Zhou, Z. Chen, Opt. Lett. 17, 1268 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

1991 (2)

X. Wang, H. J. Simon, Opt. Lett. 16, 1475 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

A. R. McGurn, T. Leskova, V. M. Agranovich, Phys. Rev. B 44, 11,441 (1991).
[CrossRef]

1988 (1)

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

1986 (1)

M. G. Weber, D. L. Mills, Phys. Rev. B 34, 2893 (1986).
[CrossRef]

1985 (1)

J. L. Coutaz, M. Nevière, E. Pic, R. Reinisch, Phys. Rev. B 32, 2227 (1985).
[CrossRef]

1983 (2)

Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
[CrossRef]

M. Reinisch, M. Nevière, Phys. Rev. B 28, 1870 (1983).
[CrossRef]

1979 (1)

1978 (1)

M. Fukui, J. E. Sipe, V. C. Y. So, G. I. Stegeman, Solid State Commun. 27, 1265 (1978); M. Fukui, V. C. Y. So, J. E. Sipe, G. I. Stegeman, J. Phys. Chem. Solids 40, 523 (1979).
[CrossRef]

1974 (1)

H. J. Simon, D. E. Mitchell, J. G. Watson, Phys. Rev. Lett. 33, 1531 (1974); J. C. Quail, H. J. Simon, Phys. Rev. B 31, 4900 (1985).
[CrossRef]

1970 (1)

J. J. Cowan, E. T. Arakawa, Z. Phys. 235, 97 (1970).
[CrossRef]

1968 (1)

N. Bloembergen, R. K. Chang, S. S. Jha, C. H. Lee, Phys. Rev. 174, 813 (1968).
[CrossRef]

Agranovich, V. M.

A. R. McGurn, T. Leskova, V. M. Agranovich, Phys. Rev. B 44, 11,441 (1991).
[CrossRef]

Akhouairy, H.

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

Aktsipetrov, O. A.

O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
[CrossRef]

Arakawa, E. T.

J. J. Cowan, E. T. Arakawa, Z. Phys. 235, 97 (1970).
[CrossRef]

Ballantyne, J. M.

Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
[CrossRef]

Bloembergen, N.

N. Bloembergen, R. K. Chang, S. S. Jha, C. H. Lee, Phys. Rev. 174, 813 (1968).
[CrossRef]

Chang, R. K.

N. Bloembergen, R. K. Chang, S. S. Jha, C. H. Lee, Phys. Rev. 174, 813 (1968).
[CrossRef]

Chen, C. K.

Chen, Y. J.

Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
[CrossRef]

Chen, Z.

Coutaz, J. L.

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

J. L. Coutaz, M. Nevière, E. Pic, R. Reinisch, Phys. Rev. B 32, 2227 (1985).
[CrossRef]

Cowan, J. J.

J. J. Cowan, E. T. Arakawa, Z. Phys. 235, 97 (1970).
[CrossRef]

de Castro, A. R. B.

Fukui, M.

M. Fukui, J. E. Sipe, V. C. Y. So, G. I. Stegeman, Solid State Commun. 27, 1265 (1978); M. Fukui, V. C. Y. So, J. E. Sipe, G. I. Stegeman, J. Phys. Chem. Solids 40, 523 (1979).
[CrossRef]

Golovkina, V. N.

O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
[CrossRef]

Jha, S. S.

N. Bloembergen, R. K. Chang, S. S. Jha, C. H. Lee, Phys. Rev. 174, 813 (1968).
[CrossRef]

Kapusta, O. I.

O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
[CrossRef]

Koteles, E. S.

Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
[CrossRef]

Lee, C. H.

N. Bloembergen, R. K. Chang, S. S. Jha, C. H. Lee, Phys. Rev. 174, 813 (1968).
[CrossRef]

Leskova, T.

A. R. McGurn, T. Leskova, V. M. Agranovich, Phys. Rev. B 44, 11,441 (1991).
[CrossRef]

Leskova, T. A.

O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
[CrossRef]

Maystre, D.

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

McGurn, A. R.

A. R. McGurn, T. Leskova, V. M. Agranovich, Phys. Rev. B 44, 11,441 (1991).
[CrossRef]

Mendez, E. R.

See, for example,E. R. Mendez, K. A. O’Donnell, in Scattering in Volumes and Surfaces, M. Nietovesperinas, J. C. Dainty, eds. (North-Holland, Amsterdam, 1990), p. 125.

Mills, D. L.

M. G. Weber, D. L. Mills, Phys. Rev. B 34, 2893 (1986).
[CrossRef]

Mitchell, D. E.

H. J. Simon, D. E. Mitchell, J. G. Watson, Phys. Rev. Lett. 33, 1531 (1974); J. C. Quail, H. J. Simon, Phys. Rev. B 31, 4900 (1985).
[CrossRef]

Nevière, M.

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

J. L. Coutaz, M. Nevière, E. Pic, R. Reinisch, Phys. Rev. B 32, 2227 (1985).
[CrossRef]

M. Reinisch, M. Nevière, Phys. Rev. B 28, 1870 (1983).
[CrossRef]

Novikova, N. N.

O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
[CrossRef]

O’Donnell, K. A.

See, for example,E. R. Mendez, K. A. O’Donnell, in Scattering in Volumes and Surfaces, M. Nietovesperinas, J. C. Dainty, eds. (North-Holland, Amsterdam, 1990), p. 125.

Pic, E.

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

J. L. Coutaz, M. Nevière, E. Pic, R. Reinisch, Phys. Rev. B 32, 2227 (1985).
[CrossRef]

Reinisch, M.

M. Reinisch, M. Nevière, Phys. Rev. B 28, 1870 (1983).
[CrossRef]

Reinisch, R.

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

J. L. Coutaz, M. Nevière, E. Pic, R. Reinisch, Phys. Rev. B 32, 2227 (1985).
[CrossRef]

Seymour, R. J.

Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
[CrossRef]

Shen, Y. R.

Simon, H. J.

H. J. Simon, Y. Wang, L. B. Zhou, Z. Chen, Opt. Lett. 17, 1268 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

X. Wang, H. J. Simon, Opt. Lett. 16, 1475 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

H. J. Simon, D. E. Mitchell, J. G. Watson, Phys. Rev. Lett. 33, 1531 (1974); J. C. Quail, H. J. Simon, Phys. Rev. B 31, 4900 (1985).
[CrossRef]

Sipe, J. E.

M. Fukui, J. E. Sipe, V. C. Y. So, G. I. Stegeman, Solid State Commun. 27, 1265 (1978); M. Fukui, V. C. Y. So, J. E. Sipe, G. I. Stegeman, J. Phys. Chem. Solids 40, 523 (1979).
[CrossRef]

So, V. C. Y.

M. Fukui, J. E. Sipe, V. C. Y. So, G. I. Stegeman, Solid State Commun. 27, 1265 (1978); M. Fukui, V. C. Y. So, J. E. Sipe, G. I. Stegeman, J. Phys. Chem. Solids 40, 523 (1979).
[CrossRef]

Sonek, G. J.

Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
[CrossRef]

Stegeman, G. I.

M. Fukui, J. E. Sipe, V. C. Y. So, G. I. Stegeman, Solid State Commun. 27, 1265 (1978); M. Fukui, V. C. Y. So, J. E. Sipe, G. I. Stegeman, J. Phys. Chem. Solids 40, 523 (1979).
[CrossRef]

Wang, X.

Wang, Y.

Watson, J. G.

H. J. Simon, D. E. Mitchell, J. G. Watson, Phys. Rev. Lett. 33, 1531 (1974); J. C. Quail, H. J. Simon, Phys. Rev. B 31, 4900 (1985).
[CrossRef]

Weber, M. G.

M. G. Weber, D. L. Mills, Phys. Rev. B 34, 2893 (1986).
[CrossRef]

Zhou, L. B.

Opt. Eng. (1)

R. Reinisch, M. Nevière, H. Akhouairy, J. L. Coutaz, D. Maystre, E. Pic, Opt. Eng. 27, 961 (1988).

Opt. Lett. (3)

Phys. Lett. A (1)

O. A. Aktsipetrov, V. N. Golovkina, O. I. Kapusta, T. A. Leskova, N. N. Novikova, Phys. Lett. A 170, 231 (1992).
[CrossRef]

Phys. Rev. (1)

N. Bloembergen, R. K. Chang, S. S. Jha, C. H. Lee, Phys. Rev. 174, 813 (1968).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (4)

A. R. McGurn, T. Leskova, V. M. Agranovich, Phys. Rev. B 44, 11,441 (1991).
[CrossRef]

J. L. Coutaz, M. Nevière, E. Pic, R. Reinisch, Phys. Rev. B 32, 2227 (1985).
[CrossRef]

M. G. Weber, D. L. Mills, Phys. Rev. B 34, 2893 (1986).
[CrossRef]

M. Reinisch, M. Nevière, Phys. Rev. B 28, 1870 (1983).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (1)

H. J. Simon, D. E. Mitchell, J. G. Watson, Phys. Rev. Lett. 33, 1531 (1974); J. C. Quail, H. J. Simon, Phys. Rev. B 31, 4900 (1985).
[CrossRef]

Solid State Commun. (2)

M. Fukui, J. E. Sipe, V. C. Y. So, G. I. Stegeman, Solid State Commun. 27, 1265 (1978); M. Fukui, V. C. Y. So, J. E. Sipe, G. I. Stegeman, J. Phys. Chem. Solids 40, 523 (1979).
[CrossRef]

Y. J. Chen, E. S. Koteles, R. J. Seymour, G. J. Sonek, J. M. Ballantyne, Solid State Commun. 46, 95 (1983).
[CrossRef]

Z. Phys. (1)

J. J. Cowan, E. T. Arakawa, Z. Phys. 235, 97 (1970).
[CrossRef]

Other (1)

See, for example,E. R. Mendez, K. A. O’Donnell, in Scattering in Volumes and Surfaces, M. Nietovesperinas, J. C. Dainty, eds. (North-Holland, Amsterdam, 1990), p. 125.

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 (2)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental dispersion curve of the CPSP obtained by a λ scan of the reflectivity surface.

Fig. 2
Fig. 2

Linear reflectivity (solid curve) and SHG signals versus λ for θ = 30.68°. The filled circles correspond to SHG signals recorded in the specular direction, and the open circles correspond to SHG signals recorded in the 0° direction.

Equations (4)

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

k 2 ω = k SP + ω + k SP - ω = 0 ,
2 k i ω = - ( n + p ) 2 π / d .
2 k m 2 ω = 2 k i ω + m 2 π / d .
k m 2 ω = [ m - ( n + p ) ] 2 π / d .

Metrics