Abstract

The saturation of the strongest two-photon band accessible with photon energies in the band gap of a one-dimensional π -electron conjugated molecular single crystal is observed with 200-fs pulses for optical intensities of the order of 2 GW/cm2.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
    [CrossRef]
  2. B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. J. Bolger, T. G. Harvey, W. Ji, A. K. Kar, S. Molyneux, B. S. Wherrett, D. Bloor, P. Norman, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1552 (1992).
    [CrossRef]
  5. M. Lequime, J. P. Hermann, Chem. Phys. 26, 431 (1977).
    [CrossRef]
  6. B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. P. A. Gass, I. Abram, R. Raj, M. Schott, J. Chem. Phys. 100, 88 (1994).
    [CrossRef]
  8. F. Charra, J. M. Nunzi, in Organic Molecules for Nonlinear Optics and Photonics, J. Messier, eds. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1991), pp. 359–368.
  9. J. M. Nunzi, F. Charra, Nonlin. Opt. 1, 19 (1991).
  10. See, for example, P. Meystre, M. Sargent, Elements of Quantum Optics (Springer–Verlag, Berlin, 1990), pp. 148–155.
  11. B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).
  12. B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
    [CrossRef]
  13. B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
    [CrossRef]
  14. E. M. Wright, B. L. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 20, 2478 (1995).
    [CrossRef]

1995 (2)

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

E. M. Wright, B. L. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 20, 2478 (1995).
[CrossRef]

1994 (4)

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
[CrossRef]

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

P. A. Gass, I. Abram, R. Raj, M. Schott, J. Chem. Phys. 100, 88 (1994).
[CrossRef]

1992 (1)

1991 (1)

J. M. Nunzi, F. Charra, Nonlin. Opt. 1, 19 (1991).

1989 (1)

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

1988 (1)

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

1977 (1)

M. Lequime, J. P. Hermann, Chem. Phys. 26, 431 (1977).
[CrossRef]

1976 (1)

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Abram, I.

P. A. Gass, I. Abram, R. Raj, M. Schott, J. Chem. Phys. 100, 88 (1994).
[CrossRef]

Baker, G.

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Baker, G. L.

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

Baughman, R. H.

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Blanchard, G. J.

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

Bloor, D.

Bolger, J.

Cha, M.

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
[CrossRef]

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Chance, R. R.

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Charra, F.

J. M. Nunzi, F. Charra, Nonlin. Opt. 1, 19 (1991).

F. Charra, J. M. Nunzi, in Organic Molecules for Nonlinear Optics and Photonics, J. Messier, eds. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1991), pp. 359–368.

Ducuing, J.

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Etemad, S.

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

Frey, R.

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Gass, P. A.

P. A. Gass, I. Abram, R. Raj, M. Schott, J. Chem. Phys. 100, 88 (1994).
[CrossRef]

Greene, B. I.

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

Harvey, T. G.

Heritage, J. P.

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

Hermann, J. P.

M. Lequime, J. P. Hermann, Chem. Phys. 26, 431 (1977).
[CrossRef]

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Ji, W.

Kang, J. U.

B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
[CrossRef]

Kar, A. K.

Kelly, M. K.

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

Lawrence, B.

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Lawrence, B. L.

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

E. M. Wright, B. L. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 20, 2478 (1995).
[CrossRef]

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
[CrossRef]

Lequime, M.

M. Lequime, J. P. Hermann, Chem. Phys. 26, 431 (1977).
[CrossRef]

Meth, J.

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Meystre, P.

See, for example, P. Meystre, M. Sargent, Elements of Quantum Optics (Springer–Verlag, Berlin, 1990), pp. 148–155.

Molyneux, S.

Mueller, J. F.

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

Norman, P.

Nunzi, J. M.

J. M. Nunzi, F. Charra, Nonlin. Opt. 1, 19 (1991).

F. Charra, J. M. Nunzi, in Organic Molecules for Nonlinear Optics and Photonics, J. Messier, eds. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1991), pp. 359–368.

Orenstein, J.

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

Pradere, F.

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Raj, R.

P. A. Gass, I. Abram, R. Raj, M. Schott, J. Chem. Phys. 100, 88 (1994).
[CrossRef]

Rapkine, D. H.

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

Sargent, M.

See, for example, P. Meystre, M. Sargent, Elements of Quantum Optics (Springer–Verlag, Berlin, 1990), pp. 148–155.

Sauteret, C.

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

Schmitt-Rink, S.

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

Schott, M.

P. A. Gass, I. Abram, R. Raj, M. Schott, J. Chem. Phys. 100, 88 (1994).
[CrossRef]

Stegeman, G. I.

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

E. M. Wright, B. L. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 20, 2478 (1995).
[CrossRef]

B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
[CrossRef]

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Sundheimer, M. L.

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Thakur, M.

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

Torruelas, W. E.

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

Torruellas, W. E.

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

E. M. Wright, B. L. Lawrence, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Opt. Lett. 20, 2478 (1995).
[CrossRef]

B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
[CrossRef]

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

VonLehmen, A. C.

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

Wherrett, B. S.

Wright, E. M.

Appl. Phys. Lett. (1)

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruelas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Appl. Phys. Lett. 64, 2773 (1994).
[CrossRef]

Chem. Phys. (1)

M. Lequime, J. P. Hermann, Chem. Phys. 26, 431 (1977).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

B. L. Lawrence, M. Cha, J. U. Kang, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, Electron. Lett. 30, 447 (1994).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

P. A. Gass, I. Abram, R. Raj, M. Schott, J. Chem. Phys. 100, 88 (1994).
[CrossRef]

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

Nonlin. Opt. (2)

B. L. Lawrence, M. Cha, W. E. Torruellas, G. I. Stegeman, S. Etemad, G. Baker, Nonlin. Opt. 10, 193 (1995).

J. M. Nunzi, F. Charra, Nonlin. Opt. 1, 19 (1991).

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. Lett. (4)

B. Lawrence, W. E. Torruellas, M. Cha, M. L. Sundheimer, G. I. Stegeman, J. Meth, S. Etemad, G. Baker, Phys. Rev. Lett. 73, 597 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

C. Sauteret, J. P. Hermann, R. Frey, F. Pradere, J. Ducuing, R. H. Baughman, R. R. Chance, Phys. Rev. Lett. 36, 956 (1976).
[CrossRef]

B. I. Greene, J. F. Mueller, J. Orenstein, D. H. Rapkine, S. Schmitt-Rink, M. Thakur, Phys. Rev. Lett. 61, 325 (1988).
[CrossRef] [PubMed]

G. J. Blanchard, J. P. Heritage, A. C. VonLehmen, M. K. Kelly, G. L. Baker, S. Etemad, Phys. Rev. Lett. 63, 887 (1989).
[CrossRef] [PubMed]

Other (2)

See, for example, P. Meystre, M. Sargent, Elements of Quantum Optics (Springer–Verlag, Berlin, 1990), pp. 148–155.

F. Charra, J. M. Nunzi, in Organic Molecules for Nonlinear Optics and Photonics, J. Messier, eds. (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1991), pp. 359–368.

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

Intensity-dependent refractive-index coefficient n2 as a function of intensity at 730 nm. Note the saturating nature of such a coefficient. The dotted curve represents the best fit to a two-photon saturation function [Eq. (2a)].

Fig. 2
Fig. 2

Nonlinear transmission of a closed-aperture Z scan showing a clear change in sign in the intensity-dependent refractive-index coefficient going from 730 to 1064 nm. The solid curves are best fits of the Z-scan data

Fig. 3
Fig. 3

Two-photon absorption band near 3 eV (710–1064 nm) for three different input intensities with 150-fs pulses.

Fig. 4
Fig. 4

Fifth-order nonlinear absorption coefficient α4 deduced from energy-dependent measurements. The filled squares represent the results of the femtosecond measurements, and the filled circles are the picosecond results.

Equations (4)

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

Δ n = K Δ 2 I / I s + ω s ( 1 γ / Γ ) ( I / I s ) 2 γ 2 [ 1 + ( I / I s ) 2 ] + Δ 2 2 ( 1 + ω s I Δ 2 I s ) 2 ,
Δ α = 4 π λ K γ I / I s γ 2 [ 1 + ( I / I s ) 2 ] + Δ 2 2 ( 1 + ω s I Δ 2 I s ) 2 .
Δ n = K Δ 2 I / I s Δ 2 2 ( 1 + ω s I Δ 2 I s ) 2 K Δ 2 I / I s Δ 2 2 ( 1 + 2 ω s I Δ 2 I s ) ,
Δ α = 4 π λ K γ I / I s Δ 2 2 ( 1 + ω s I Δ 2 I s ) 2 4 π λ K γ I / I s Δ 2 2 ( 1 + 2 ω s I Δ 2 I s ) ,

Metrics