JoVE Journal > Engineering
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
עברית

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Engineering

אפיון פליטות לייזר רחוק אינפרה-אדומות והמדידה של התדרים שלהם

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

הדור והמדידה העוקבת של קרינה-אדום הרחוק מצא יישומים רבים בספקטרוסקופיה ברזולוציה גבוהה, אסטרונומיה רדיו, והדמיה Terahertz. במשך כ -45 שנים, הדור של קוהרנטית קרינה, רחוק אינפרה-אדומה הושג באמצעות הלייזר המולקולרי שאוב אופטי. ברגע שקרינת לייזר-אדום רחוק מזוהה, התדרים של פליטות לייזר אלה נמדדים באמצעות טכניקת heterodyne שלושה-לייזר. בעזרת טכניקה זו, התדירות לא ידועה מהליזר המולקולרי שאוב אופטי היא מעורבת עם תדירות ההבדל בין שני תדרי התייחסות התייצבו, אינפרא אדום. תדרי התייחסות אלה שנוצרו על ידי לייזרי פחמן דו חמצני עצמאיים, כל אחד התייצב באמצעות אות הקרינה מסלולרית התייחסות חיצונית, בלחץ נמוך. פעימת כתוצאה בין תדרי לייזר הידועים ובלתי ידועים מנוטרת על ידי גלאי דיודה נקודת מגע מתכת-מבודדת-מתכת הפלט שהוא ציין במפרטמנתח טראם. תדירות הפעימה בין פליטת לייזר אלה נמדדת לאחר מכן בשילוב עם תדרי התייחסות הידועים להסיק תדר לייזר-אדום רחוק לא ידוע. אי הוודאות וכתוצאה מכך אחד-סיגמא השבר עבור תדרי לייזר נמדדה עם טכניקה זו היא ± 5 חלקים ב 10 7. קביעה מדויקת של תדירות פליטת לייזר-אדום הרחוק היא קריטי כפי שהם משמשים לעתים קרובות כהתייחסות למדידות אחרות, כמו בגבוה חקירות ספקטרוסקופיות -resolution של רדיקלים חופשיים באמצעות תהודה מגנטית לייזר. כחלק מחקירה זו, difluoromethane, CH 2 F 2, שימש כמדיום לייזר-אדום הרחוק. בסך הכל, שמונה תדרי לייזר-אדום רחוק נמדדו בפעם הראשונה עם תדרים החל 0.359-1.273 THz. שלוש פליטות לייזר אלה התגלו במהלך חקירה זו ומדווחים עם לחצן הפעלה האופטימלי, קיטוב ביחס לCO 2 </sub> לשאוב לייזר, וכוח.

Introduction

המדידה של תדרי לייזר-אדום הרחוק בוצעה לראשונה על ידי Hocker ועמיתים לעבודה בשנת 1967. הם מדדו את התדרים ל311 ו 337 מיקרומטר פליטות מליזר המימן ציאניד הישיר פריקה על ידי ערבובם עם הרמוניות כדי גבוהות של אות מיקרוגל בדיודה סיליקון 1. כדי למדוד תדרים גבוהים יותר, שרשרת של לייזרים והתקני ערבוב הרמוניים שימשה ליצירת ההרמוניה לייזר 2. סופו של דבר שני התייצבו פחמן דו חמצני (CO 2) לייזרים נבחרו לסנתז את ההבדל ההכרחי תדרי 3,4. היום, תדרי לייזר-אדום רחוק עד 4 THz ניתן למדוד עם טכניקה זו משתמשת בהרמונית הראשונה בלבד של תדר ההבדל שנוצר על ידי שתי התייצב CO 2 לייזרי התייחסות. פליטת לייזר תדירות גבוהה יותר גם ניתן למדוד באמצעות הרמוני השני, כגון פליטת לייזר 9 THz ממחלת הלב כלילית isotopologues מתנול 2 OH ו- CH 3 </sUB> 18 OH. 5,6 במהלך השנים, המדידה מדויקת של תדרי לייזר השפיעה מספר הניסויים המדעיים 7,8 והתיר אימוץ הגדרה חדשה של המטר על ידי הוועידה הכללית של משקלים ומידות בפריז ב 1983. 9 – 11

טכניקות heterodyne, כגון אלה שתוארו, היו מועילות מאוד במדידה של תדרי לייזר-אדום הרחוק שנוצרו על ידי לייזרים מולקולריים שאוב אופטי. מאז גילויו של הלייזר המולקולרי שאוב אופטי על ידי צ'אנג ו -12 גשרים, אלפי אופטיים שאוב פליטת לייזר-אדום רחוק כבר נוצרה עם מגוון רחב של אמצעי תקשורת לייזר. לדוגמא, difluoromethane (CH 2 F 2) וisotopologues לייצר מעל 250 פליטת לייזר כאשר שאוב אופטי על ידי לייזר CO 2. אורכי הגל שלהם נעים בין כ 95.6-1714.1 מיקרומטר 13. – </sעד> 15 כמעט 75% מכלל פליטות לייזר אלה היו התדרים שלהם נמדדו תוך כמה הוקצו 16 spectroscopically – 18.

לייזרים אלה, והתדרים למדוד במדויק, יש תפקיד מכריע בקידום ספקטרוסקופיה ברזולוציה גבוהה. הם מספקים מידע חשוב ללימודי רפאים אינפרא אדום של גזי הלייזר. לעתים קרובות תדרי לייזר אלה משמשים כדי לאמת את הניתוח של ספקטרום אינפרא אדום ורחוק אינפרה-אדום משום שהם מספקים קשרים בין רמות מדינת רטט הנרגשת שלעתים קרובות אינם נגישים ישירות מספקטרום הקליטה 19. הם גם משמשים כמקור הקרינה העיקרי ללימודים חוקרים חולפים, רדיקלים חופשיים קצרים עם טכניקת התהודה מגנטית לייזר 20. בעזרת טכניקה זו מאוד רגישה, ספקטרום זימן-רטט ro סיבובי ובאטומי פאראמגנטיים, מולקולות, ויונים מולקולריים יכול להיות recorded וניתח יחד עם היכולת לחקור את שיעורי התגובה משמשים ליצירת רדיקלים חופשיים אלה.

בעבודה זו, לייזר מולקולרי שאוב אופטי, מוצגת באיור 1, נעשה שימוש כדי ליצור קרינת לייזר-אדום רחוק מdifluoromethane. מערכת זו מורכבת מגל רציף (CW) לייזר משאבה CO 2 וחלל לייזר-אדום רחוק. מראה פנימי לחלל לייזר-אדום הרחוק מפנה את קרינת לייזר CO 2 במורד צינור הנחושת המלוטש, עובר עשרים ושש השתקפויות לפני סיום בסוף של החלל, פיזור קרינת משאבה שנותרה. לכן בינוני לייזר-אדום הרחוק מתרגש באמצעות גיאומטריה שאיבה רוחבית. כדי ליצור פעולת לייזר, מספר משתנה מותאמים, כמה בו זמנית, ולאחר מכן כולם מותאמים פעם קרינת לייזר הוא ציינה.

בניסוי זה, קרינת לייזר-אדום רחוק מנוטרת על ידי מתכת-insulator-מתכת (MIM) גלאי דיודה נקודת מגע. גלאי דיודה MIM שמש במשך מדידות תדר לייזר מאז 1969. 21-23 במדידות תדר לייזר, גלאי דיודה MIM הוא מיקסר הרמוני בין שתיים או יותר מקורות קרינת האירוע בדיודה. גלאי דיודה MIM מורכב מתיל טונגסטן חידד פנייה בסיס ניקל אופטי מלוטש 24. יש בסיס ניקל שכבה דקה תחמוצת טבעית שהיא שכבת הבידוד.

ברגע פליטת לייזר זוהתה, אורך הגל, הקיטוב, כוחה, ולחץ הפעלה מותאם נרשמו בעוד התדר שלה נמדד באמצעות טכניקת heterodyne שלושה-לייזר 25-27 הבאים בשיטה המתוארת במקור באסמכתא. 4. איור 2 מציג את הלייזר המולקולרי שאוב אופטי עם שני לייזרי התייחסות נוספים CW CO 2 שSTA תדר העצמאימערכות bilization לנצל לטבול כבש באות הקרינה 4.3 מיקרומטר מתא התייחסות לחץ חיצוני, נמוך 28. כתב יד זה מתאר את התהליך המשמש לחיפוש פליטת לייזר-אדום רחוק, כמו גם את השיטה להערכת אורך הגל שלהם ובאופן מדויק קביעת תדירותם. ניתן למצוא פרטים בנוגע לטכניקת heterodyne שלושה-הלייזר, כמו גם את המרכיבים השונים ומאפייני הפעלה של המערכת בטבלה נוספת יחד עם אזכור 4, 25-27, 29, ו -30.

Protocol

1. תכנון של ניסויים לערוך סקר של הספרות כדי להעריך את העבודה לפני מתבצע באמצעות מדיום הלייזר של עניין, אשר לניסוי זה הוא CH 2 F 2. לזהות את כל פליטות הלייזר הידועות יחד עם כל המידע על הקווים כמו אורך הגל ותדירות?…

Representative Results

כאמור, את תדירות דיווח לפליטת לייזר-אדום רחוק היא ממוצעת של לפחות עשר מדידות שבוצעו עם לפחות שתי קבוצות שונות של קווי לייזר 2 CO התייחסות. טבלה 2 מתארת ​​את הנתונים שנרשמו לפליטת 235.5 מיקרומטר לייזר בעת השימוש ב 9 P 04 CO 2 לייזר משאבה. לפליטת לייזר-…

Discussion

ישנם מספר צעדים קריטיים בפרוטוקול שדורש קצת דיון נוסף. כאשר מודדים את אורך גל לייזר-אדום הרחוק, כפי שמתואר בשלב 2.5.3, זה חשוב כדי להבטיח את אותו המצב של פליטת לייזר-אדום הרחוק נמצא בשימוש. מצבים מרובים של אורך גל לייזר-אדום רחוק (כלומר, TEM 00, TEM 01, וכו ') י?…

Disclosures

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
Cite This 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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

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

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image