Abstract

High-power tunable VUV light pulses with energies up to 0.7 μJ were generated in the 115.7–116.9-nm region by use of a two-photon resonant four-wave mixing scheme in a Xe–Ar gas mixture. This is the highest reported pulse energy that has been produced in this wavelength region using a four-wave mixing process. Efficient detection of krypton isotopes at densities as low as 10 atoms/cm3 was demonstrated by resonantly ionizing the atom through its one-photon allowed state at the vacuum wavelength of 116.49 nm.

© 1983 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, in Progress in Atomic Spectroscopy, Part C, H. F. Beyer, H. Kleinpoppen, Eds. (Plenum, New York, in press).
  2. G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.
  3. S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).
  4. C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, Chem. Phys. Lett. 75, 473 (1980).
    [CrossRef]
  5. H. Zacharias, H. Rottke, J. Danon, K. H. Welge, Opt. Commun. 37, 15 (1981);H. Zacharias, M. Rottke, K. M. Welge, Appl. Phys. 24, 23 (1981).
    [CrossRef]
  6. J. Bokor, J. Zavelovich, C. K. Rhodes, Phys. Rev. A 21, 1453 (1980).
    [CrossRef]
  7. M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
    [CrossRef]
  8. E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
    [CrossRef]
  9. M. G. Payne, G. S. Hurst, in Proceedings, International School of Quantum Electronics, S. Martellucci, A. N. Chester, Eds. (Plenum, New York, in press).
  10. D. A. Jackson, J. Opt. Soc. Am. 70, 1139 (1980).
    [CrossRef]
  11. Y. M. Yiu, K. D. Bonin, T. J. McIlrath, Opt. Lett. 7, 268 (1982).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. R. Hilbig, R. Wallenstein, Appl. Opt. 21, 913 (1982).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. C. Duzy, H. A. Hyman, Phys. Rev. A 22, 1878 (1980).
    [CrossRef]
  14. T. N. Chang, Y. S. Kim, Phys. Rev. A 26, 2728 (1982).
    [CrossRef]
  15. G. C. Bjorklund, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 287 (1975).
    [CrossRef]
  16. K. Watanabe, F. M. Matsunaga, H. Sakai, Appl. Opt. 6, 391 (1967).
    [CrossRef] [PubMed]
  17. D. Corson, R. W. Wilson, Rev. Sci. Instrum. 19, 207 (1948).
    [CrossRef] [PubMed]
  18. R. Mahon, T. J. McIlrath, V. P. Myerscough, D. W. Koopman, IEEE J. Quantum Electron. QE-15, 444 (1979).
    [CrossRef]
  19. R. Baumhakel, Z. Phys. 199, 41 (1967).
    [CrossRef]
  20. J. H. Reynolds, Rev. Sci. Instrum. 27, 928 (1956).
    [CrossRef]
  21. C. M. Hohenberg, Rev. Sci. Instrum. 51, 1075 (1980).
    [CrossRef]

1982 (3)

1981 (2)

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

H. Zacharias, H. Rottke, J. Danon, K. H. Welge, Opt. Commun. 37, 15 (1981);H. Zacharias, M. Rottke, K. M. Welge, Appl. Phys. 24, 23 (1981).
[CrossRef]

1980 (6)

J. Bokor, J. Zavelovich, C. K. Rhodes, Phys. Rev. A 21, 1453 (1980).
[CrossRef]

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, Chem. Phys. Lett. 75, 473 (1980).
[CrossRef]

D. A. Jackson, J. Opt. Soc. Am. 70, 1139 (1980).
[CrossRef]

C. Duzy, H. A. Hyman, Phys. Rev. A 22, 1878 (1980).
[CrossRef]

C. M. Hohenberg, Rev. Sci. Instrum. 51, 1075 (1980).
[CrossRef]

1979 (1)

R. Mahon, T. J. McIlrath, V. P. Myerscough, D. W. Koopman, IEEE J. Quantum Electron. QE-15, 444 (1979).
[CrossRef]

1977 (1)

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

1975 (1)

G. C. Bjorklund, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 287 (1975).
[CrossRef]

1967 (2)

1956 (1)

J. H. Reynolds, Rev. Sci. Instrum. 27, 928 (1956).
[CrossRef]

1948 (1)

D. Corson, R. W. Wilson, Rev. Sci. Instrum. 19, 207 (1948).
[CrossRef] [PubMed]

Arakawa, E. T.

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

Baumhakel, R.

R. Baumhakel, Z. Phys. 199, 41 (1967).
[CrossRef]

Beekman, D. W.

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

Bjorklund, G. C.

G. C. Bjorklund, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 287 (1975).
[CrossRef]

Bokor, J.

J. Bokor, J. Zavelovich, C. K. Rhodes, Phys. Rev. A 21, 1453 (1980).
[CrossRef]

Bonin, K. D.

Callcott, T. A.

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

Chang, T. N.

T. N. Chang, Y. S. Kim, Phys. Rev. A 26, 2728 (1982).
[CrossRef]

Chen, C. H.

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, Chem. Phys. Lett. 75, 473 (1980).
[CrossRef]

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, in Progress in Atomic Spectroscopy, Part C, H. F. Beyer, H. Kleinpoppen, Eds. (Plenum, New York, in press).

G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.

Corson, D.

D. Corson, R. W. Wilson, Rev. Sci. Instrum. 19, 207 (1948).
[CrossRef] [PubMed]

Danon, J.

H. Zacharias, H. Rottke, J. Danon, K. H. Welge, Opt. Commun. 37, 15 (1981);H. Zacharias, M. Rottke, K. M. Welge, Appl. Phys. 24, 23 (1981).
[CrossRef]

Duzy, C.

C. Duzy, H. A. Hyman, Phys. Rev. A 22, 1878 (1980).
[CrossRef]

Garrett, W. R.

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

Hilbig, R.

Hohenberg, C. M.

C. M. Hohenberg, Rev. Sci. Instrum. 51, 1075 (1980).
[CrossRef]

Hurst, G. S.

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, Chem. Phys. Lett. 75, 473 (1980).
[CrossRef]

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, in Progress in Atomic Spectroscopy, Part C, H. F. Beyer, H. Kleinpoppen, Eds. (Plenum, New York, in press).

M. G. Payne, G. S. Hurst, in Proceedings, International School of Quantum Electronics, S. Martellucci, A. N. Chester, Eds. (Plenum, New York, in press).

G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.

Hyman, H. A.

C. Duzy, H. A. Hyman, Phys. Rev. A 22, 1878 (1980).
[CrossRef]

Jackson, D. A.

Kim, Y. S.

T. N. Chang, Y. S. Kim, Phys. Rev. A 26, 2728 (1982).
[CrossRef]

Koopman, D. W.

R. Mahon, T. J. McIlrath, V. P. Myerscough, D. W. Koopman, IEEE J. Quantum Electron. QE-15, 444 (1979).
[CrossRef]

Kopp, M. K.

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

Kramer, S. D.

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.

Lee, S. T.

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

Lehmann, B. E.

G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.

Mahon, R.

R. Mahon, T. J. McIlrath, V. P. Myerscough, D. W. Koopman, IEEE J. Quantum Electron. QE-15, 444 (1979).
[CrossRef]

Matsunaga, F. M.

Matthias, E.

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

McIlrath, T. J.

Y. M. Yiu, K. D. Bonin, T. J. McIlrath, Opt. Lett. 7, 268 (1982).
[CrossRef] [PubMed]

R. Mahon, T. J. McIlrath, V. P. Myerscough, D. W. Koopman, IEEE J. Quantum Electron. QE-15, 444 (1979).
[CrossRef]

Myerscough, V. P.

R. Mahon, T. J. McIlrath, V. P. Myerscough, D. W. Koopman, IEEE J. Quantum Electron. QE-15, 444 (1979).
[CrossRef]

Payne, M. G.

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, Chem. Phys. Lett. 75, 473 (1980).
[CrossRef]

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, in Progress in Atomic Spectroscopy, Part C, H. F. Beyer, H. Kleinpoppen, Eds. (Plenum, New York, in press).

M. G. Payne, G. S. Hurst, in Proceedings, International School of Quantum Electronics, S. Martellucci, A. N. Chester, Eds. (Plenum, New York, in press).

G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.

Pindzola, M.

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

Poliakoff, E. D.

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

Reynolds, J. H.

J. H. Reynolds, Rev. Sci. Instrum. 27, 928 (1956).
[CrossRef]

Rhodes, C. K.

J. Bokor, J. Zavelovich, C. K. Rhodes, Phys. Rev. A 21, 1453 (1980).
[CrossRef]

Rosenberg, R. A.

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

Rottke, H.

H. Zacharias, H. Rottke, J. Danon, K. H. Welge, Opt. Commun. 37, 15 (1981);H. Zacharias, M. Rottke, K. M. Welge, Appl. Phys. 24, 23 (1981).
[CrossRef]

Sakai, H.

Shirley, D. A.

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

Wallenstein, R.

Watanabe, K.

Welge, K. H.

H. Zacharias, H. Rottke, J. Danon, K. H. Welge, Opt. Commun. 37, 15 (1981);H. Zacharias, M. Rottke, K. M. Welge, Appl. Phys. 24, 23 (1981).
[CrossRef]

White, M. G.

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

Willis, R. D.

G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.

Wilson, R. W.

D. Corson, R. W. Wilson, Rev. Sci. Instrum. 19, 207 (1948).
[CrossRef] [PubMed]

Yiu, Y. M.

Young, J. P.

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

Zacharias, H.

H. Zacharias, H. Rottke, J. Danon, K. H. Welge, Opt. Commun. 37, 15 (1981);H. Zacharias, M. Rottke, K. M. Welge, Appl. Phys. 24, 23 (1981).
[CrossRef]

Zavelovich, J.

J. Bokor, J. Zavelovich, C. K. Rhodes, Phys. Rev. A 21, 1453 (1980).
[CrossRef]

Appl. Opt. (2)

Chem. Phys. Lett. (3)

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, Chem. Phys. Lett. 75, 473 (1980).
[CrossRef]

M. G. Payne, C. H. Chen, G. S. Hurst, S. D. Kramer, W. R. Garrett, M. Pindzola, Chem. Phys. Lett. 79, 142 (1981).
[CrossRef]

E. Matthias, R. A. Rosenberg, E. D. Poliakoff, M. G. White, S. T. Lee, D. A. Shirley, Chem. Phys. Lett. 52, 239 (1977).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

G. C. Bjorklund, IEEE J. Quantum Electron. QE-11, 287 (1975).
[CrossRef]

R. Mahon, T. J. McIlrath, V. P. Myerscough, D. W. Koopman, IEEE J. Quantum Electron. QE-15, 444 (1979).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. (1)

Opt. Commun. (1)

H. Zacharias, H. Rottke, J. Danon, K. H. Welge, Opt. Commun. 37, 15 (1981);H. Zacharias, M. Rottke, K. M. Welge, Appl. Phys. 24, 23 (1981).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (3)

J. Bokor, J. Zavelovich, C. K. Rhodes, Phys. Rev. A 21, 1453 (1980).
[CrossRef]

C. Duzy, H. A. Hyman, Phys. Rev. A 22, 1878 (1980).
[CrossRef]

T. N. Chang, Y. S. Kim, Phys. Rev. A 26, 2728 (1982).
[CrossRef]

Radiocarbon (1)

S. D. Kramer, G. S. Hurst, J. P. Young, M. G. Payne, M. K. Kopp, T. A. Callcott, E. T. Arakawa, D. W. Beekman, Radiocarbon 22, 428 (1980).

Rev. Sci. Instrum. (3)

J. H. Reynolds, Rev. Sci. Instrum. 27, 928 (1956).
[CrossRef]

C. M. Hohenberg, Rev. Sci. Instrum. 51, 1075 (1980).
[CrossRef]

D. Corson, R. W. Wilson, Rev. Sci. Instrum. 19, 207 (1948).
[CrossRef] [PubMed]

Z. Phys. (1)

R. Baumhakel, Z. Phys. 199, 41 (1967).
[CrossRef]

Other (3)

M. G. Payne, G. S. Hurst, in Proceedings, International School of Quantum Electronics, S. Martellucci, A. N. Chester, Eds. (Plenum, New York, in press).

C. H. Chen, G. S. Hurst, M. G. Payne, in Progress in Atomic Spectroscopy, Part C, H. F. Beyer, H. Kleinpoppen, Eds. (Plenum, New York, in press).

G. S. Hurst, M. G. Payne, C. H. Chen, R. D. Willis, B. E. Lehmann, S. D. Kramer, in Laser Spectroscopy, Vol. 5, A. R. W. McKellar, T. Oka, B. P. Stoicheff, Eds. (Springer, New York, 1981), pp. 59–66;G. S. Hurst, C. H. Chen, S. D. Kramer, M. G. Payne, R. D. Willis, in Science Underground, M. Nieto, Ed. (American Institute of Physics, New York, 1983), pp. 96–104.

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

Krypton resonance ionization spectroscopy scheme.

Fig. 2
Fig. 2

Four-wave mixing scheme in Xe.

Fig. 3
Fig. 3

Basic laser schematic. The three beams at 558.1, 116.5, and 1064 nm were focused to overlap at the ion entrance aperture of the mass spectrometer. Wavelengths are shown in nanometers.

Fig. 4
Fig. 4

Kr isotope photoionization signal as a function of isotope partial pressure.

Metrics