JoVE Journal > Engineering
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Ingénierie

تميز الانبعاثات ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة وقياس تردداتها

Published: December 18, 2015
doi:
10.3791/53399
,
1Department of Physics,Central Washington University, 2Department of Physics,University of Wisconsin-La Crosse, 3College of Science and Technology,Millersville University

Summary

We describe the generation of far-infrared radiation using an optically pumped molecular laser along with the measurement of their frequencies with heterodyne techniques. The experimental system and techniques are demonstrated using difluoromethane (CH2F2) as the laser medium whose results include three new laser emissions and eight measured laser frequencies.

Abstract

وقد وجدت الجيل والقياس اللاحق للإشعاع الأشعة تحت الحمراء البعيدة العديد من التطبيقات في قرار عالية من التحليل الطيفي، علم الفلك الراديوي، وتيراهيرتز التصوير. لمدة 45 عاما، وقد تم إنجاز جيل متماسك، والأشعة تحت الحمراء البعيدة باستخدام الليزر الجزيئي ضخ بصريا. وبمجرد اكتشاف أشعة الليزر تحت الحمراء البعيدة، ويتم قياس الترددات من هذه الانبعاثات ليزر باستخدام تقنية مغايرة ثلاثة الليزر. مع هذه التقنية، وتواتر غير معروف من الليزر الجزيئي ضخ بصريا مختلطة مع تردد الفرق بين اثنين استقرت، ترددات إشارة الأشعة تحت الحمراء. يتم إنشاء هذه الترددات المرجعية التي كتبها ليزر ثاني أكسيد الكربون مستقلة، استقرت كل باستخدام إشارة مضان من الخلية الخارجية إشارة الضغط المنخفض. ويتم رصد مما أدى فوز بين الترددات ليزر المعروفة وغير المعروفة من قبل المعدنية عازل المعادن نقطة اتصال للكشف عن الصمام الثنائي الذي لوحظ على المواصفات الانتاجمحلل trum. يقاس بعد ذلك وتيرة ضربات بين هذه الانبعاثات الليزر وجنبا إلى جنب مع ترددات إشارة معروفة لاستقراء المجهول تردد الليزر تحت الحمراء البعيدة. الناتج سيغما واحد عدم اليقين كسور للترددات ليزر قياس مع هذه التقنية هو ± 5 أجزاء في 10 7. تحديد بدقة وتيرة انبعاثات يزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة أمر بالغ الأهمية في كثير من الأحيان يتم استخدامها كمرجع لقياس أخرى، كما هو الحال في ارتفاع تحقيقات، قرار الطيفية من الجذور الحرة باستخدام الليزر بالرنين المغناطيسي. وكجزء من هذا التحقيق، difluoromethane، CH 2 F 2، وكان يستخدم كوسيلة ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة. في كل شيء، تم قياس ثمانية الترددات ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة لأول مرة مع ترددات تتراوح 0،359-1،273 THz لل. تم اكتشاف ثلاثة من هذه الانبعاثات الليزر خلال هذا التحقيق، وذكرت مع ضغطهم الأمثل التشغيل، والاستقطاب فيما يتعلق CO 2 </suب> ضخ ليزر، والقوة.

Introduction

تم إجراء قياس الترددات ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة أول مرة من قبل هوكر وزملاء العمل في عام 1967. وهي قياس الترددات ل311 و 337 ميكرون الانبعاثات من التصريف المباشر سيانيد الهيدروجين الليزر من خلال خلطها مع التوافقيات أجل عالية إشارة الميكروويف في الصمام الثنائي السيليكون 1. لقياس ترددات أعلى، استخدمت سلسلة من أجهزة الليزر وأجهزة خلط التوافقية لتوليد التوافقيات الليزر 2. في نهاية المطاف اثنين استقرت غاز ثاني أكسيد الكربون (CO 2) وقد تم اختيار الليزر لتجميع الفرق الضروري ترددات 3،4. اليوم، ترددات ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة تصل إلى 4 THz للويمكن قياس مع هذه التقنية فقط باستخدام التوافقي الأول من تردد الفرق التي تم إنشاؤها بواسطة اثنين استقرت CO 2 الليزر المرجعية. كما يمكن قياس ارتفاع انبعاثات تردد الليزر باستخدام التوافقي الثاني، مثل انبعاثات 9 THz لليزر من isotopologues الميثانول CHD 2 OH وCH 3 </sيو بي> 18 OH. 5،6 على مر السنين، والقياس الدقيق للترددات ليزر أثرت على عدد من التجارب العلمية 7،8 ويسمح اعتماد تعريف جديد للمتر قبل المؤتمر العام للأوزان والمقاييس في باريس في 1983. 9-11

وقد تقنيات مغايرة، مثل تلك التي وصفها، مفيد جدا في قياس الترددات ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة التي تم إنشاؤها بواسطة الليزر الجزيئي ضخ بصريا. منذ اكتشاف الليزر الجزيئي ضخ بصريا عن طريق تشانغ والجسور 12 آلاف بصريا ضخت تم إنشاء الانبعاثات ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة مع مجموعة متنوعة من وسائل الاعلام ليزر. على سبيل المثال، difluoromethane (CH 2 F 2) وisotopologues في توليد أكثر من 250 انبعاثات الليزر عندما ضخ بصريا من قبل CO 2 الليزر. وتتراوح الأطوال الموجية الخاصة بهم من حوالي 95،6-1714،1 ميكرون 13 – </sتصل> 15 وكان ما يقرب من 75٪ من هذه الانبعاثات الليزر تردداتها قياسها في حين أن العديد قد تم تعيينه الطيفي 16-18.

هذه الليزر، وتردداتها قياسها بدقة، وقد لعبت دورا حاسما في النهوض عالية الدقة التحليل الطيفي. أنها توفر معلومات هامة للدراسات طيفية الأشعة تحت الحمراء للغازات الليزر. وغالبا ما تستخدم هذه الترددات الليزر للتحقق من تحليل أطياف الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء البعيدة لأنها توفر الاتصالات بين المستويات دولة الذبذبات متحمس التي غالبا ما تكون غير قابلة للوصول مباشرة من امتصاص الأطياف 19. أنها أيضا بمثابة مصدر الإشعاع الأساسي للدراسات التحقيق عابرة، والجذور الحرة قصيرة الأجل مع تقنية الليزر بالرنين المغناطيسي 20. مع هذه التقنية حساسة للغاية، أطياف زيمان التناوب وRO-الذبذبات في ذرات ممغطس، والجزيئات، والأيونات الجزيئية يمكن أن تكون صecorded وتحليلها جنبا إلى جنب مع القدرة على تحقيق معدلات تفاعل المستخدم في إنشاء هذه الجذور الحرة.

في هذا العمل، ليزر الجزيئي ضخ بصريا، كما هو موضح في الشكل 1، وقد استخدمت لتوليد أشعة الليزر تحت الحمراء البعيدة من difluoromethane. ويتكون هذا النظام من موجة مستمرة (الأسلحة الكيميائية) CO 2 مضخة ليزر وتجويف الليزر تحت الحمراء البعيدة. مرآة الداخلية لتجويف الليزر تحت الحمراء البعيدة إعادة توجيه أشعة الليزر CO 2 أسفل أنبوب النحاس المصقول، تمر ستة وعشرين انعكاسات قبل تنتهي في نهاية تجويف، ونثر ما تبقى من الإشعاع المضخة. ولذلك منتهى السعادة لعودته وسيلة ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة باستخدام الهندسة ضخ عرضية. لتوليد عمل الليزر، يتم ضبط العديد من المتغيرات، وبعض في وقت واحد، وجميع هي الأمثل في وقت لاحق مرة واحدة لوحظ أشعة الليزر.

في هذه التجربة، ويتم رصد أشعة الليزر تحت الحمراء البعيدة التي كتبها a-INSU المعادنLATOR المعادن (MIM) نقطة الاتصال للكشف عن الصمام الثنائي. وقد استخدم كاشف الصمام الثنائي MIM لقياس تردد الليزر منذ عام 1969. 21-23 في قياسات تردد الليزر، كاشف الصمام الثنائي MIM هو خلاط التوافقي بين اثنين أو أكثر من مصادر الإشعاع الساقط على الصمام الثنائي. يتكون كاشف الصمام الثنائي MIM من سلك التنغستن شحذ الاتصال قاعدة النيكل المصقول بصريا 24. قاعدة النيكل لديها طبيعيا طبقة أكسيد رقيقة وهذا هو طبقة عازلة.

مرة واحدة تم الكشف عن الانبعاثات الليزر، تم تسجيلها في الطول الموجي، والاستقطاب، والقوة، وتحسين ضغط التشغيل في حين تم قياس ترددها باستخدام تقنية مغايرة ثلاثة الليزر 25-27 التالية الطريقة الموصوفة في الأصل في المرجع. ويبين الشكل 2 4. الليزر الجزيئي ضخ بصريا مع اثنين من الأسلحة الكيميائية CO 2 الليزر إشارة إضافية ذات ستا تردد مستقلنظم bilization التي تستخدم تراجع لامب في إشارة مضان 4.3 ميكرون من خلية المرجعي الخارجي، وانخفاض ضغط 28. وتحدد هذه المخطوطة العملية المستخدمة للبحث عن انبعاثات ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة، فضلا عن طريقة لتقدير الطول الموجي وفي تحديد بدقة وتيرتها. تفاصيل بشأن تقنية مغايرة ثلاثة الليزر فضلا عن مختلف مكونات ومعايير التشغيل للنظام يمكن العثور عليها في الجدول التكميلي A جنبا إلى جنب مع إشارات 4، 25-27، 29، و 30.

Protocol

1. التخطيط للتجارب إجراء مسح للأدبيات لتقييم الأعمال السابقة التي أجريت باستخدام وسيلة ليزر من الفائدة، والتي لهذه التجربة هو CH 2 F 2. تحديد جميع انبعاثات الليزر المعروف جنبا إلى جنب مع جميع المعلومات عن خطو…

Representative Results

كما ذكر، وتواتر التقارير عن انبعاث الليزر تحت الحمراء البعيدة في المتوسط ​​من اثني عشر على الأقل قياسات أجريت مع اثنين على الاقل من مجموعات مختلفة من CO خطوط الليزر 2 المرجعية. ويبين الجدول 2 البيانات المسجلة لانبعاث 235.5 ميكرون الليزر عند استخ…

Discussion

هناك العديد من الخطوات الحاسمة في البروتوكول الذي يتطلب بعض المناقشات إضافية. عند قياس الطول الموجي ليزر الأشعة تحت الحمراء البعيدة، على النحو المبين في الخطوة 2.5.3، فمن المهم ضمان نفس النمط من انبعاث الليزر تحت الحمراء البعيدة يتم استخدامه. (أي TEM 00، TEM 01…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported in part by the Washington Space Grant Consortium under Award NNX10AK64H.

Materials

Vacuum pump Leybold Trivac D4A HE-175 oil; Quantity = 3
Vacuum pump Leybold Trivac D8B or D16B Fomblin Fluid; Quantity = 1 of each
Vacuum pump Leybold Trivac D25B HE-175 oil; Quantity = 1
Optical chopper with controller Stanford Research Systems SR540
Lock-in amplifier Stanford Research Systems SR830
Spectrum analyzer Agilent E4407B ESA-E Series, 9 kHz to 26.5 GHz Spectrum Analyzer
Amplifier  Miteq AFS-44 Provides amplification of signals between 2 and 18 GHz. The amplifier is powered by a Hewlett Packard triple output DC power supply, model E3630A.
Amplifier  Avantek AWL-1200B Provides amplification of signals less than 1.2 GHz.
Power supply Hewlett Packard E3630A Low voltage DC power supply for amplifier.
Power supply Glassman KL Series High voltage power supply for the CO2 lasers; Quantity = 2; negative polarity
Power supply Fluke 412B High voltage power supply used with the NIST Asymmetric HV Amp
Detector Judson Infrared Inc J10D For fluorescence cell; Quantity = 2
CO2 laser spectrum analyzer Optical Engineering  16-A Currently sold by Macken Instruments Inc.
Thermal imaging plates with UV light Optical Engineering  Primarily used for aligning the CO2 reference lasers. Currently sold by Macken Instruments Inc.
Resistors Ohmite  L225J100K 100 kW, 225 W. Between 4 to 6 resistors are used in each ballast system. Each CO2 laser has its own ballast system. Fans are used to cool the resistors.
HV relay, SPDT CII Technologies H-17 Quantity = 3; one for each CO2 laser
Amplifier  Princeton Applied Research PAR 113 Used with fluorescence cell; Quantity = 2
Oscilloscope Tektronix 2235A Similar models are also used; Quantity = 2
Oscilloscope/Differential amplifier Tektronix 7903 oscilloscope with 7A22 differential amplifier
Power meter with sensor Coherent 200 For use below 10 W.  This is the power meter shown in Figure 2.
Power meter with sensor Scientech, Inc Vector S310 For use below 30 W
Multimeter Fluke 73III Similar models are also used; Quantity = 3
Data acquisition National Instruments NI cDAQ 9174 chassis with NI 9223 input module Uses LabVIEW software
Simichrome polish Happich GmbH Polish for the Nickel base used in the MIM diode detector. Although the Nickel base can be used immediately after polishing, a 12 hour lead time is typically recommended.
Pressure gauge Wallace and Tiernan 61C-1D-0050 Series 300; for CO2 laser; Quantity = 3
Pressure gauge with controller Granville Phillips Series 375 For far-infrared laser
Zirconium Oxide felt Zircar Zirconia ZYF felt Used as a beam stop
Zirconium Oxide board Zircar Zirconia ZYZ-3 board Used as a beam stop; Quantity = 4
Teflon sheet Scientific Commodities, Inc BB96312-1248 1/32 inch thick; used for the far-infrared laser output window
Polypropylene C-Line sheet protectors 61003 used for the far-infrared laser output window
Vacuum grease Apiezon
Power supply Kepco NTC 2000 PZT power supply
PZT tube Morgan Advanced Materials 1 inch length, 1 inch outer diameter, 0.062 inch thickness, reverse polarity (positive voltage on outside); Quantity = 3
ZnSe (AR coated) II-VI Inc CO2 laser window (Quantity = 3), lens, and beam splitter (Quantity 3)
NaCl window Edmond Optics Quantity = 1
CaF window Edmond Optics Quantity = 2
Laser mirrors and gratings Hyperfine, Inc Gold-coated; includes positioning mirrors
Glass laser tubes and reference cells Allen Scientific Glass
MIM diode detector Custom Microwave, Inc
Other Other materials include magnetic bases, base plates, base clamps, XYZ translation stage, etc.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hocker, L. O., Javan, A., Ramachandra Rao, D., Frenkel, L., Sullivan, T. Absolute frequency measurement and spectroscopy of gas laser transitions in the far infrared. Appl. Phys. Lett. 10 (5), 147-149 (1967).
  2. Wells, J. S., Evenson, K. M., Day, G. W., Halford, D. Role of infrared frequency synthesis in metrology. Proc. IEEE. 60 (5), 621-623 (1972).
  3. Whitford, B. G., Siemsen, K. J., Riccius, H. D., Baird, K. A. New frequency measurements and techniques in the 30-THz region. IEEE Trans. Instrum. Meas. 23 (4), 535-539 (1974).
  4. Petersen, F. R., et al. Far infrared frequency synthesis with stabilized CO2 lasers: Accurate measurements of the water vapor and methyl alcohol laser frequencies. IEEE J. Quantum Elect. 11 (10), 838-843 (1975).
  5. Uranga, C., Connell, C., Borstad, G. M., Zink, L. R., Jackson, M. Discovery and frequency measurement of short-wavelength far-infrared laser emissions from optically pumped 13CD3OH and CHD2OH. Appl. Phys. B. 88 (4), 503-505 (2007).
  6. Jackson, M., Milne, J. A., Zink, L. R. Measurement of optically pumped CH318OH laser frequencies between 3 and 9 THz. IEEE J. Quantum Elect. 47 (3), 386-389 (2011).
  7. Evenson, K. M., et al. Optically pumped FIR lasers: Frequency and power measurements and laser magnetic resonance spectroscopy. IEEE J. Quantum Elect. 13 (6), 442-444 (1977).
  8. Evenson, K. M., Jennings, D. A., Petersen, F. R. Tunable far-infrared spectroscopy. Appl. Phys. Lett. 44 (6), 576-577 (1984).
  9. Evenson, K. M., et al. Speed of light from direct frequency and wavelength measurements of the methane-stabilized laser. Phys. Rev. Lett. 29 (19), 1346-1349 (1972).
  10. BIPM. . Resolution 1. , 97-98 (1983).
  11. Giacomo, P. News from the BIPM. Metrol. 20 (1), 25-30 (1984).
  12. Chang, T. Y., Bridges, T. J. Laser action at 452, 496 and 541 µm in optically pumped CH3F. Opt. Commun. 1 (9), 423-426 (1970).
  13. Douglas, N. G., Walter, H. . Millimetre and Submillimetre Wavelength Lasers: A Handbook of CW Measurements. 61, (1989).
  14. Zerbetto, S. C., Vasconcellos, E. C. C., Zink, L. R., Evenson, K. M. 12CH2F2 and 13CH2F2 far-infrared lasers: New lines and frequency measurements. Int. J. Infrared Millim. Waves. 18 (12), 2301-2306 (1997).
  15. Jackson, M., Alves, H., Holman, R., Minton, R., Zink, L. R. New cw optically pumped far-infrared laser emissions generated with a transverse or ‘zig-zag’ pumping geometry. J. Infrared, Millim., Terahertz Waves. 35 (3), 282-287 (2014).
  16. Danielewicz, E. J., Button, K. J., Inguscio, M., Strumia, F. . The optically pumped difluoromethane far-infrared laser. Reviews of Infrared and Millimeter Waves. 2, 223-250 (1983).
  17. Deroche, J. C., Benichou, E. K., Guelachvili, G., Demaison, J. Assignments of submillimeter emissions in difluoromethane pumped by 12C18O2 and 12C18O2 lasers. Int. J. Infrared Millim. Waves. 7 (10), 1653-1675 (1986).
  18. Jackson, M., Zink, L. R., McCarthy, M. C., Perez, L., Brown, J. M. The far-infrared and microwave spectra of the CH radical in the v = 1 level of the X2Π. J. Mol. Spectrosc. 247 (2), 128-139 (2008).
  19. Zhao, S., Lees, R. M. CH318OH: Assignment of FIR laser lines optically pumped in the in-plane CH3-rocking band. J. Mol. Spectrosc. 168 (1), 67-81 (1994).
  20. Evenson, K. M., Saykally, R. J., Jennings, D. A., Curl, R. F., Brown, J. M. Far infrared laser magnetic resonance. Chemical and Biochemical Applications of Lasers. 5, 95-138 (1980).
  21. Hocker, L. O., Sokoloff, D. R., Daneu, V., Szoke, A., Javan, A. Frequency mixing in the infrared and far-infrared using a metal-to-metal point contact diode. Appl. Phys. Lett. 12 (12), 401-402 (1968).
  22. Daneu, V., Sokoloff, D., Sanchez, A., Javan, A. Extension of laser harmonic-frequency mixing techniques into the 9 μ region with an infrared metal-metal point-contact diode. Appl. Phys. Lett. 15 (12), 398-400 (1969).
  23. Jennings, D. A., Evenson, K. M., Knight, D. J. E. Optical Frequency Measurements. Proc. IEEE. 74 (1), 168-179 (1986).
  24. Zink, L. R. . Highly accurate molecular constants for CO, HF, HCl, OH, NaH, MgH, and O2: Rotational transition frequencies measured with tunable far infrared radiation [thesis]. , (1986).
  25. Xu, L. -. H., et al. Methanol and the optically pumped far-infrared laser. IEEE J. Quantum Elect. 32 (3), 392-399 (1996).
  26. Jackson, M., Zink, L. R., Garrod, T. J., Petersen, S., Stokes, A., Theisen, M. The generation and frequency measurement of short-wavelength far-infrared laser emissions. IEEE J. Quantum Elect. 41 (12), 1528-1532 (2005).
  27. Jackson, M., Smith, M., Gerke, C., Barajas, J. M. Measurement of far-infrared laser frequencies from methanol isotopologues. IEEE J. Quantum Elect. 51 (4), 1500105 (2015).
  28. Freed, C., Javan, A. Standing-wave saturation resonances in the CO2 10.6 μ transitions observed in a low-pressure room-temperature absorber gas. Appl. Phys. Lett. 17 (2), 53-56 (1970).
  29. DeShano, B., Olivier, K., Cain, B., Zink, L. R., Jackson, M. Using guide wavelengths to assess far-infrared laser emissions. J. Infrared, Millim., Terahertz Waves. 36 (1), 13-30 (2015).
  30. Jackson, M., Nichols, A. J., Womack, D. R., Zink, L. R. First laser action observed from optically pumped CH317OH. IEEE J. Quantum Elect. 48 (3), 303-306 (2012).
  31. Inguscio, M., Moruzzi, G., Evenson, K. M., Jennings, D. A. A review of frequency measurements of optically pumped lasers from 0.1 to 8 THz. J. Appl. Phys. 60 (12), R161-R191 (1986).
  32. Pereira, D., et al. A review of optically pumped far-infrared laser lines from methanol isotopes. Int. J. Infrared Millim. Waves. 15 (1), 1-44 (1994).
  33. Zerbetto, S. C., Vasconcellos, E. C. C. Far infrared laser lines produced by methanol and its isotopic species: A review. Int. J. Infrared Millim. Waves. 15 (5), 889-933 (1994).
  34. Moruzzi, G., Winnewisser, B. P., Winnewisser, M., Mukhopadhyay, I., Strumia, F. . Microwave, Infrared and Laser Transitions of Methanol: Atlas of Assigned Lines from 0 to 1258 cm-1. , (1995).
  35. Weber, M. J. . Handbook of Laser Wavelengths. , (1999).
  36. De Michele, A., et al. FIR laser lines from CH3OD: A review. Int. J. Infrared Millim. Waves. 25 (5), 725-734 (2004).
  37. De Michele, A., Carelli, G., Moruzzi, G., Moretti, A. Hydrazine far-infrared laser lines and assignments: a review. J. Opt. Soc. Am. B. 22 (7), 1461-1470 (2005).
  38. Moraes, J. C. S., et al. Experimental investigation of 13CD3OH infrared transitions by means of optoacoustic spectroscopy. Int. J. Infrared Millim. Waves. 13 (11), 1801-1823 (1992).
  39. Viscovini, R. C., Scalabrin, A., Pereira, D. Infrared optoacoustic spectroscopy of 13CD3OD around the 10R and 10P CO2 laser lines. Int. J. Infrared Millim. Waves. 17 (11), 1821-1838 (1996).
  40. Maki, A. G., Chou, C. C., Evenson, K. M., Zink, L. R., Shy, J. T. Improved molecular constants and frequencies for the CO2 laser from new high-J regular and hot-band frequency measurements. J. Mol. Spectrosc. 167 (1), 211-224 (1994).
  41. Douglas, N. G., Krug, P. A. CW laser action in ethyl chloride. IEEE J. Quantum Elect. 18 (10), 1409-1410 (1982).
  42. Schwaller, P., Steffen, H., Moser, J. F., Kneubühl, F. K. Interferometry of resonator modes in submillimeter wave lasers. Appl. Opt. 6 (5), 827-829 (1967).
  43. Steffen, H., Kneubühl, F. K. Resonator interferometry of pulsed submillimeter-wave lasers. IEEE J. Quantum Elect. 4 (12), 992-1008 (1968).
  44. Whitbourn, L. B., Macfarlane, J. C., Stimson, P. A., James, B. W., Falconer, I. S. An experimental study of a cw optically pumped far infrared formic acid vapour laser. Infrared Phys. 28 (1), 7-20 (1988).
  45. Belland, P., Véron, D., Whitbourn, L. B. Mode study, beam characteristics and output power of a cw 337 μm HCN waveguide laser. J. Phys. D: Appl. Phys. 8 (18), 2113-2122 (1975).
  46. Inguscio, M., Ioli, N., Moretti, A., Strumia, F., D’Amato, F. Heterodyne of optically pumped FIR molecular lasers and direct frequency measurement of new lines. Appl. Phys. B. 40 (3), 165-169 (1986).
  47. Carelli, G., et al. CH318OH: FIR laser line frequency measurements and assignments. Infrared Phys. Technol. 35 (6), 743-755 (1994).
  48. Pearson, J. C., Müller, H. S. P., Pickett, H. M., Cohen, E. A., Drouin, B. J. Introduction to submillimeter, millimeter and microwave spectral line catalog. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 111 (11), 1614-1616 (2010).
  49. Ehasz, E. J., Goyette, T. M., Giles, R. H., Nixon, W. E. High-resolution frequency measurements of far-infrared laser lines. IEEE J. Quantum Elect. 46 (4), 474-477 (2010).
  50. Pearson, J. C., Drouin, B. J., Yu, S., Gupta, H. Microwave spectroscopy of methanol between 2.48 and 2.77 THz. J. Opt. Soc. Am. B. 28 (10), 2549-2577 (2011).
  51. Consolino, L., et al. Phase-locking to a free-space terahertz comb for metrological-grade terahertz lasers. Nat. Commun. 3, Article No. 1040 (2012).
  52. Bartalini, S., et al. Frequency-comb-assisted terahertz quantum cascade laser spectroscopy. Phys. Rev. X. 4 (2), 021006 (2014).
  53. Finneran, I. A., Good, J. T., Holland, D. B., Carroll, P. B., Allodi, M. A., Blake, G. A. Decade-spanning high-precision terahertz frequency comb. Phys. Rev. Lett. 114 (16), Article No. 163902 (2015).
  54. De Natale, P., et al. Quantum cascade laser THz metrology. Proc. SPIE.. , 93701D (2015).
  55. Dickinson, J. C., Goyette, T. M., Waldman, J. . High resolution imaging using 325 GHz and 1.5 THz transceivers. , 373-380 (2004).
  56. Vasconcellos, E. C. C., Zerbetto, S. C., Holecek, J. C., Evenson, K. M. Short-wavelength far-infrared laser cavity yielding new lines in methanol. Opt. Lett. 20 (12), 1392-1393 (1995).

Tags

Far-infrared LaserCoherent RadiationOptically Pumped Molecular LaserHeterodyne TechniqueCarbon Dioxide LaserMetal-insulator-metal Point Contact DiodeSpectrum AnalyzerLaser Frequency MeasurementHigh-resolution SpectroscopyRadio AstronomyTerahertz ImagingDifluoromethaneFree RadicalsLaser Magnetic Resonance

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
Jackson, M., Zink, L. R. Characterizing Far-infrared Laser Emissions and the Measurement of Their Frequencies. J. Vis. Exp. (106), e53399, doi:10.3791/53399 (2015).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image