Electronic and vibrational coherence effects in broadband transient absorption spectroscopy with chirped supercontinuum probing

Journal of Chemical Physics

Volumn 119, Issue 2, 2003, Pages 988-1002

  Dobryakov, Alexander L ^a,b   Kovalenko, Sergey A ^a   Ernsting, Nikolaus P ^a  

^a HUMBOLDT UNIVERSITY   (Germany)

^b INSTITUTE OF SPECTROSCOPY   (Russian Federation)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; APPROXIMATION THEORY; GROUND STATE; RESONANCE;

SUPERCONTINUUM PROBING;

COHERENT LIGHT;

EID: 0041767324     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1579672     Document Type: Article

References (81)

1. S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy (Oxford University Press, New York, 1995).
2. M. J. Rosker, F. M. Wise, and C. L. Tang, Phys. Rev. Lett. 57, 321 (1986).
3. J. Chesnoy and A. Mokhtari, Phys. Rev. A 38, 3566 (1988).
4. K. A. Nelson and E. P. Ippen, Adv. Chem. Phys. 75, 1 (1989).
5. W. T. Pollard and R. A. Mathies, Annu. Rev. Phys. Chem. 43, 497 (1992).
6. U. Banin, A. Bartana, S. Ruhman, and R. Kosloff, J. Chem. Phys. 101, 8461 (1994); G. Ashkenazi, U. Banin, A. Bartana, R. Kosloff, and S. Ruhman, Adv. Chem. Phys. 100, 229 (1997).
7. U. Banin, A. Bartana, S. Ruhman, and R. Kosloff, J. Chem. Phys. 101, 8461 (1994); G. Ashkenazi, U. Banin, A. Bartana, R. Kosloff, and S. Ruhman, Adv. Chem. Phys. 100, 229 (1997).
8. P. C. Becker, H. L. Fragnito, J. Y. Bigot, C. H. Brito Cruz, R. L. Fork, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 63, 505 (1989).
9. E. Tokunaga, A. Terasaki, and T. Kobayashi, J. Opt. Soc. Am. B 13, 496 (1996).
10. C. H. Brito Cruz, R. L. Fork, W. H. Knox, and C. V. Shank, Chem. Phys. Lett. 132, 341 (1986); R. A. Mathies, C. H. Brito Cruz, W. T. Pollard, and C. V. Shank, Science 240, 777 (1988); W. T. Pollard, C. H. Brito Cruz, C. V. Shank, and R. A. Mathies, J. Chem. Phys. 90, 199 (1989).
11. C. H. Brito Cruz, R. L. Fork, W. H. Knox, and C. V. Shank, Chem. Phys. Lett. 132, 341 (1986); R. A. Mathies, C. H. Brito Cruz, W. T. Pollard, and C. V. Shank, Science 240, 777 (1988); W. T. Pollard, C. H. Brito Cruz, C. V. Shank, and R. A. Mathies, J. Chem. Phys. 90, 199 (1989).
12. C. H. Brito Cruz, R. L. Fork, W. H. Knox, and C. V. Shank, Chem. Phys. Lett. 132, 341 (1986); R. A. Mathies, C. H. Brito Cruz, W. T. Pollard, and C. V. Shank, Science 240, 777 (1988); W. T. Pollard, C. H. Brito Cruz, C. V. Shank, and R. A. Mathies, J. Chem. Phys. 90, 199 (1989).
13. T. J. Kang, J. Yu, and M. Berg, J. Chem. Phys. 94, 2413 (1991).
14. S. A. Kovalenko, J. Ruthmann, and N. P. Ernsting, J. Chem. Phys. 109, 1894 (1998).
15. A. M. Weiner, S. De Silvestri, and E. P. Ippen, J. Opt. Soc. Am. B 2, 654 (1985); S. De Silvestri, A. M. Weiner, J. G. Fujimoto, and E. P. Ippen, Chem. Phys. Lett. 112, 195 (1984).
16. A. M. Weiner, S. De Silvestri, and E. P. Ippen, J. Opt. Soc. Am. B 2, 654 (1985); S. De Silvestri, A. M. Weiner, J. G. Fujimoto, and E. P. Ippen, Chem. Phys. Lett. 112, 195 (1984).
17. R. L. Fork, C. H. Brito Cruz, P. C. Becker, and C. V. Shank, Opt. Lett. 12, 483 (1987); J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, C. J. Bardeen, A. Migus, and S. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 66, 1138 (1991).
18. R. L. Fork, C. H. Brito Cruz, P. C. Becker, and C. V. Shank, Opt. Lett. 12, 483 (1987); J.-Y. Bigot, M. T. Portella, R. W. Schoenlein, C. J. Bardeen, A. Migus, and S. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 66, 1138 (1991).
19. E. T. J. Nibbering, D. A. Wiersma, and K. Duppen, Phys. Rev. Lett. 66, 2464 (1991); Chem. Phys. 183, 167 (1994).
20. E. T. J. Nibbering, D. A. Wiersma, and K. Duppen, Phys. Rev. Lett. 66, 2464 (1991); Chem. Phys. 183, 167 (1994).
21. T. Joo and A. C. Albrecht, Chem. Phys. 176, 233 (1993).
22. P. Vohringer, D. C. Arnett, T.-S. Yang, and N. F. Scherer, Chem. Phys. Lett. 237, 387 (1995).
23. G. R. Fleming and M. Cho, Annu. Rev. Phys. Chem. 47, 103 (1996).
24. E. W. Castner, M. Maroncelli, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 86, 1090 (1987).
25. M. Maroncelli and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 89, 875 (1988).
26. S. J. Rosenthal, X. Xie, M. Du, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 95, 4715 (1991).
27. J. Ruthmann, S. A. Kovalenko, N. P. Ernsting, and D. Ouw, J. Chem. Phys. 109, 5466 (1998).
28. F. Laermer, W. Israel, and T. Elsaesser, J. Opt. Soc. Am. B 7, 1604 (1990).
29. N. F. Scherer, D. M. Jonas, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 153 (1993).
30. D. Bingemann and N. P. Ernsting, J. Chem. Phys. 102, 2691 (1995).
31. W. P. de Boeij, M. S. Pshenichnikov, and D. A. Wiersma, J. Chem. Phys. 105, 2953 (1996).
32. C. J. Bardeen and S. V. Shank, Chem. Phys. Lett. 226, 310 (1994).
33. M. Cho, N. F. Scherer, G. R. Fleming, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 96, 5618 (1992).
34. R. W. Schoenlein, D. M. Mitleman, J. J. Shiang, A. P. Alivisatos, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 70, 1014 (1993).
35. S. Saikan, T. Kishda, Y. Kanematsu, H. Aota, A. Harada, and M. Kamachi, Chem. Phys. Lett. 166, 358 (1990); S. Saikan, A. Imaoka, Y. Kanematsu, K. Sakoda, K. Kominami, and K. Iwamoto, Phys. Rev. B 41, 3185 (1990).
36. S. Saikan, T. Kishda, Y. Kanematsu, H. Aota, A. Harada, and M. Kamachi, Chem. Phys. Lett. 166, 358 (1990); S. Saikan, A. Imaoka, Y. Kanematsu, K. Sakoda, K. Kominami, and K. Iwamoto, Phys. Rev. B 41, 3185 (1990).
37. R. Schanz, S. A. Kovalenko, V. Kharlanov, and N. P. Ernsting, Appl. Phys. Lett. 79, 566 (2001).
38. S. A. Kovalenko, N. P. Ernsting, and J. Ruthmann, Chem. Phys. Lett. 258, 445 (1996); 271, 40 (1997); S. A. Kovalenko, R. Schanz, V. M. Farztdinov, H. Hennig, and N. P. Ernsting, ibid. 323, 312 (2000).
39. S. A. Kovalenko, N. P. Ernsting, and J. Ruthmann, Chem. Phys. Lett. 258, 445 (1996); 271, 40 (1997); S. A. Kovalenko, R. Schanz, V. M. Farztdinov, H. Hennig, and N. P. Ernsting, ibid. 323, 312 (2000).
40. S. A. Kovalenko, N. P. Ernsting, and J. Ruthmann, Chem. Phys. Lett. 258, 445 (1996); 271, 40 (1997); S. A. Kovalenko, R. Schanz, V. M. Farztdinov, H. Hennig, and N. P. Ernsting, ibid. 323, 312 (2000).
41. S. A. Kovalenko, N. P. Ernsting, and J. Ruthmann, J. Chem. Phys. 106, 3504 (1997).
42. S. A. Kovalenko, A. L. Dobryakov, J. Ruthmann, and N. P. Ernsting, Phys. Rev. A 59, 2369 (1999).
43. N. P. Ernsting, S. A. Kovalenko, T. Senyushkina, J. Saam, and V. Farztdinov, J. Phys. Chem. A 105, 3443 (2001).
44. A. L. Dobryakov, S. A. Kovalenko, V. M. Farztdinov, S. P. Merculova, N. P. Ernsting, and Y. E. Lozovik, Solid State Commun. 116, 437 (2000); JETP 92, 267 (2001).
45. A. L. Dobryakov, S. A. Kovalenko, V. M. Farztdinov, S. P. Merculova, N. P. Ernsting, and Y. E. Lozovik, Solid State Commun. 116, 437 (2000); JETP 92, 267 (2001).
46. V. M. Farztdinov, A. L. Dobryakov, V. S. Letokhov, Y. E. Lozovik, Y. A. Matveets, S. A. Kovalenko, and N. P. Ernsting, Phys. Rev. B 56, 4176 (1997).
47. Y. E. Lozovik, A. L. Dobryakov, N. P. Ernsting, and S. A. Kovalenko, Phys. Lett. A 223, 303 (1996); A. L. Dobryakov, S. A. Kovalenko, V. S. Letokhov, Y. E. Lozovik, G. Marowsky, Y. A. Matveets, V. M. Farztdinov, and N. P. Ernsting, JETP Lett. 62, 689 (1995); 61, 985 (1995).
48. Y. E. Lozovik, A. L. Dobryakov, N. P. Ernsting, and S. A. Kovalenko, Phys. Lett. A 223, 303 (1996); A. L. Dobryakov, S. A. Kovalenko, V. S. Letokhov, Y. E. Lozovik, G. Marowsky, Y. A. Matveets, V. M. Farztdinov, and N. P. Ernsting, JETP Lett. 62, 689 (1995); 61, 985 (1995).
49. Y. E. Lozovik, A. L. Dobryakov, N. P. Ernsting, and S. A. Kovalenko, Phys. Lett. A 223, 303 (1996); A. L. Dobryakov, S. A. Kovalenko, V. S. Letokhov, Y. E. Lozovik, G. Marowsky, Y. A. Matveets, V. M. Farztdinov, and N. P. Ernsting, JETP Lett. 62, 689 (1995); 61, 985 (1995).
50. M. Lorenc, M. Ziolek, R. Naskrecki, J. Karolczak, J. Kubicki, and A. Maciejewski, Appl. Phys. B: Lasers Opt. B74, 19 (2002).
51. S. Pommerert, R. Naskreski, P. van der Meulen, M. Menard, G. Vigneron, and T. Gustavsson, Chem. Phys. Lett. 288, 833 (1998); K. Ekvall, P. van der Meulen, C. Dhollande, L. E. Berg, S. Pommeret, R. Naskreski, T. Gustavsson, and J. C. Mialocq, J. Appl. Phys. 87, 2340 (2000).
52. S. Pommerert, R. Naskreski, P. van der Meulen, M. Menard, G. Vigneron, and T. Gustavsson, Chem. Phys. Lett. 288, 833 (1998); K. Ekvall, P. van der Meulen, C. Dhollande, L. E. Berg, S. Pommeret, R. Naskreski, T. Gustavsson, and J. C. Mialocq, J. Appl. Phys. 87, 2340 (2000).
53. Z. Vardeny and J. Tauc, Opt. Commun. 39, 396 (1981).
54. B. S. Wherrett, A. L. Smirl, and T. F. Boggess, IEEE QE-19, 680 (1983).
55. S. L. Palfrey and T. F. Heinz, J. Opt. Soc. Am. B 2, 674 (1985).
56. H. A. Ferwerda, J. Terpstra, and D. A. Wiersma, J. Chem. Phys. 91, 3296 (1989).
57. P. Cong, Y. J. Yan, H. Deuel, and J. Simon, J. Chem. Phys. 100, 7855 (1994).
58. T.-S. Yang, M.-S. Chang, M. Hayashi, S. H. Lin, P. Vohringer, W. Dietz, and N. F. Scherer, J. Chem. Phys. 110, 12070 (1999).
59. M. L. Horng, J. A. Gardecki, A. Papazyan, and M. Maroncelli, J. Phys. Chem. 99, 17311 (1995).
60. Y. J. Yan and S. Mukamel, Phys. Rev. A 41, 6485 (1990); S. Mukamel, Annu. Rev. Phys. Chem. 41, 647 (1990); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987); S. Mukamel, Ibid. 107, 4165 (1997); S. Mukamel, A. Piryatinski, and V. Chernyak, ibid. 110, 1711 (1999).
61. Y. J. Yan and S. Mukamel, Phys. Rev. A 41, 6485 (1990); S. Mukamel, Annu. Rev. Phys. Chem. 41, 647 (1990); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987); S. Mukamel, Ibid. 107, 4165 (1997); S. Mukamel, A. Piryatinski, and V. Chernyak, ibid. 110, 1711 (1999).
62. Y. J. Yan and S. Mukamel, Phys. Rev. A 41, 6485 (1990); S. Mukamel, Annu. Rev. Phys. Chem. 41, 647 (1990); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987); S. Mukamel, Ibid. 107, 4165 (1997); S. Mukamel, A. Piryatinski, and V. Chernyak, ibid. 110, 1711 (1999).
63. Y. J. Yan and S. Mukamel, Phys. Rev. A 41, 6485 (1990); S. Mukamel, Annu. Rev. Phys. Chem. 41, 647 (1990); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987); S. Mukamel, Ibid. 107, 4165 (1997); S. Mukamel, A. Piryatinski, and V. Chernyak, ibid. 110, 1711 (1999).
64. Y. J. Yan and S. Mukamel, Phys. Rev. A 41, 6485 (1990); S. Mukamel, Annu. Rev. Phys. Chem. 41, 647 (1990); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987); S. Mukamel, Ibid. 107, 4165 (1997); S. Mukamel, A. Piryatinski, and V. Chernyak, ibid. 110, 1711 (1999).
65. Y. J. Yan, W. Zhang, and J. Che, J. Chem. Phys. 106, 2212 (1997); 106, 6947 (1997).
66. Y. J. Yan, W. Zhang, and J. Che, J. Chem. Phys. 106, 2212 (1997); 106, 6947 (1997).
67. J.-P. Foing, M. Joffre, J.-L. Oudar, and D. Hulin, J. Opt. Soc. Am. B 10, 1143 (1993).
68. K. Duppen, F. de Haan, E. T. J. Nibbering, and D. A. Wiersma, Phys. Rev. A 47, 5120 (1993).
69. N. Tang and R. L. Sutherland, J. Opt. Soc. Am. B 14, 3412 (1997).
70. R. E. Walkup, J. A. Misewich, J. H. Glownia, and P. P. Sorokin, J. Chem. Phys. 94, 3389 (1991).
71. W. T. Pollard, S. L. Dexheimer, Q. Wang, L. A. Peteanu, C. V. Shank, and R. A. Mathies, J. Phys. Chem. 96, 6149 (1992).
72. Y. J. Yan, L. E. Fread, and S. Mukamel, J. Phys. Chem. 93, 8149 (1989).
73. The Supercontinuum Laser Source, edited by R. R. Alfano (Springer, Berlin, Heidelberg, 1989).
74. J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 25 (2000); D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000); J. M. Dudley, L. Provino, N. Grossard, H. Maillotte, R. S. Windeler, B. J. Eggleton, and S. Coen, J. Opt. Soc. Am. B 19, 765 (2002).
75. J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 25 (2000); D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000); J. M. Dudley, L. Provino, N. Grossard, H. Maillotte, R. S. Windeler, B. J. Eggleton, and S. Coen, J. Opt. Soc. Am. B 19, 765 (2002).
76. J. K. Ranka, R. S. Windeler, and A. J. Stentz, Opt. Lett. 25, 25 (2000); D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000); J. M. Dudley, L. Provino, N. Grossard, H. Maillotte, R. S. Windeler, B. J. Eggleton, and S. Coen, J. Opt. Soc. Am. B 19, 765 (2002).
77. ∞dtf(t)exp(iωt) - changed from Eq. (22) in order to conform with Eq. (1).
78. D. Lee and A. C. Albrecht, in Advances in Infrared and Raman Spectroscopy (Wiley-Heyden, Chichester, 1985), Vol. 12.
79. Handbook of Mathematical Functions, edited by M. Abramowitz and I. A. Stegun (Dover, New York, 1972).
80. W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, and B. P. Flannery, Numerical Recipes in FORTRAN, 2nd ed. (Cambridge University Press, New York, 1992).
81. S. Hess, W. B. Davis, A. A. Voityuk, N. Rösch, M. E. Michel-Beyerle, N. P. Ernsting, S. A. Kovalenko, and J. L. Pérez Lustres, Chem. Phys. Phys. Chem. 3, 452 (2002).