Abstract

An ultrashort-pulse Cr2+:ZnSe laser is a novel broadband source for sensitive high resolution molecular spectroscopy. A 130-fs pulse allows covering of up to 380 cm-1 spectral domain around 2.4 µm which is analyzed simultaneously with a 0.12 cm-1 (3.6 GHz) resolution by a Fourier-transform spectrometer. Recorded in 13 s, from 70-cm length absorption around 4150 cm-1, acetylene and ammonia spectra exhibit a 3800 signal-to-noise ratio and a 2.4·10-7 cm-1·Hz-1/2 noise equivalent absorption coefficient at one second averaging per spectral element, suggesting a 0.2 ppbv detection level for HF molecule. With the widely practiced classical tungsten lamp source instead of the laser, identical spectra would have taken more than one hour.

© 2007 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Mandon, G. Guelachvili, N. Picqué, F. Druon, and P. Georges, "Femtosecond laser Fourier transform absorption spectroscopy," Opt. Lett. 32, 1677-1679 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. M. J. Thorpe, D. D. Hudson, K. D. Moll, J. Lasri, and J. Ye, "Cavity-ringdown molecular spectroscopy based on an optical frequency comb at 1.45-1.65 μm," Opt. Lett. 32, 307-309 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, "Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb," Nature 445, 627-630 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. A. Schliesser, M. Brehm, F. Keilmann, and D. van der Weide, "Frequency-comb infrared spectrometer for rapid, remote chemical sensing," Opt. Express 13, 9029-9038 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. J. Mandon, G. Guelachvili, and N. Picqué are preparing a manuscript to be called "Doppler-limited multiplex frequency comb spectrometry."
  7. J. Hult, R. S. Watt, and C. F. Kaminski, "High bandwidth absorption spectroscopy with a dispersed supercontinuum source," Opt. Express 15, 11385-11395 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. I. T. Sorokina, E. Sorokin, and T. Carrig, "Femtosecond pulse generation from a SESAM mode-locked Cr:ZnSe Laser," CLEO/QELS, Technical Digest on CD, (Optical Society of America, 2006) paper CMQ2.
  9. I. T. Sorokina and E. Sorokin, "Chirped-mirror dispersion controlled Femtosecond Cr:ZnSe Laser," in Advanced Solid-State Photonics, OSA Technical Digest Series (CD) (Optical Society of America, 2007), paper WA7.
  10. I. T. Sorokina, "Broadband mid-infrared solid-state lasers," in Mid-Infrared Coherent Sources and Applications, M. Ebrahim-Zadeh and I. T. Sorokina, eds., (Springer-Verlag 2007), pp. 225-260.
  11. N. Picqué, F. Gueye, G. Guelachvili, E. Sorokin, and I. T. Sorokina, "Time-resolved Fourier transform intracavity spectroscopy with a Cr2+:ZnSe laser," Opt. Lett. 30, 3410-3412 (2005).
    [CrossRef]
  12. R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
    [CrossRef]
  13. L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
    [CrossRef]
  14. Š. Urban, N. Tu, K. Narahari Rao, and G. Guelachvili, "Analysis of high-resolution Fourier transform spectra of 14NH3 at 2.3 μm," J. Mol. Spectrosc. 133, 312-330 (1989).
    [CrossRef]
  15. J. Mandon, E. Sorokin, I. T. Sorokina, G. Guelachvili, and N. Picqué, "Infrared frequency combs and supercontinua for multiplex high sensitivity spectroscopy," Annales de Physique, submitted (2007).
    [CrossRef]
  16. E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, "Ultrabroadband Infrared Solid-State Lasers," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690-712 (2005).
    [CrossRef]

2007 (5)

2006 (1)

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

2005 (4)

A. Schliesser, M. Brehm, F. Keilmann, and D. van der Weide, "Frequency-comb infrared spectrometer for rapid, remote chemical sensing," Opt. Express 13, 9029-9038 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

N. Picqué, F. Gueye, G. Guelachvili, E. Sorokin, and I. T. Sorokina, "Time-resolved Fourier transform intracavity spectroscopy with a Cr2+:ZnSe laser," Opt. Lett. 30, 3410-3412 (2005).
[CrossRef]

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, "Ultrabroadband Infrared Solid-State Lasers," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690-712 (2005).
[CrossRef]

1991 (1)

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

1989 (1)

Š. Urban, N. Tu, K. Narahari Rao, and G. Guelachvili, "Analysis of high-resolution Fourier transform spectra of 14NH3 at 2.3 μm," J. Mol. Spectrosc. 133, 312-330 (1989).
[CrossRef]

Barbe, A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Benner, D. C.

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Birk, M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Brehm, M.

Brown, L. R.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Carleer, M. R.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Chackerian, C.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Chance, K.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Chris Benner, D.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Coudert, L. H.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Dana, V.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

D'Cunha, R.

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Devi, V. M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Diddams, S. A.

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, "Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb," Nature 445, 627-630 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Druon, F.

Farrenq, R.

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Flaud, J.-M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Gamache, R. R.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Georges, P.

Goldman, A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Guelachvili, G.

J. Mandon, E. Sorokin, I. T. Sorokina, G. Guelachvili, and N. Picqué, "Infrared frequency combs and supercontinua for multiplex high sensitivity spectroscopy," Annales de Physique, submitted (2007).
[CrossRef]

J. Mandon, G. Guelachvili, N. Picqué, F. Druon, and P. Georges, "Femtosecond laser Fourier transform absorption spectroscopy," Opt. Lett. 32, 1677-1679 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

N. Picqué, F. Gueye, G. Guelachvili, E. Sorokin, and I. T. Sorokina, "Time-resolved Fourier transform intracavity spectroscopy with a Cr2+:ZnSe laser," Opt. Lett. 30, 3410-3412 (2005).
[CrossRef]

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Š. Urban, N. Tu, K. Narahari Rao, and G. Guelachvili, "Analysis of high-resolution Fourier transform spectra of 14NH3 at 2.3 μm," J. Mol. Spectrosc. 133, 312-330 (1989).
[CrossRef]

Gueye, F.

Hartmann, J.-M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Hollberg, L.

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, "Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb," Nature 445, 627-630 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Hudson, D. D.

Hult, J.

Jacquemart, D.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Jones, R. J.

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Jucks, K. W.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Kaminski, C. F.

Keilmann, F.

Kou, Q.

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Lasri, J.

Maki, A. G.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Mandin, J.-Y.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Mandon, J.

J. Mandon, E. Sorokin, I. T. Sorokina, G. Guelachvili, and N. Picqué, "Infrared frequency combs and supercontinua for multiplex high sensitivity spectroscopy," Annales de Physique, submitted (2007).
[CrossRef]

J. Mandon, G. Guelachvili, N. Picqué, F. Druon, and P. Georges, "Femtosecond laser Fourier transform absorption spectroscopy," Opt. Lett. 32, 1677-1679 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Massie, S. T.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Mbele, V.

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, "Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb," Nature 445, 627-630 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Moll, K. D.

M. J. Thorpe, D. D. Hudson, K. D. Moll, J. Lasri, and J. Ye, "Cavity-ringdown molecular spectroscopy based on an optical frequency comb at 1.45-1.65 μm," Opt. Lett. 32, 307-309 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Narahari Rao, K.

Š. Urban, N. Tu, K. Narahari Rao, and G. Guelachvili, "Analysis of high-resolution Fourier transform spectra of 14NH3 at 2.3 μm," J. Mol. Spectrosc. 133, 312-330 (1989).
[CrossRef]

Naumov, S.

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, "Ultrabroadband Infrared Solid-State Lasers," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690-712 (2005).
[CrossRef]

Orphal, J.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Perrin, A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Picqué, N.

Rao, K. N.

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Rinsland, C. P.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Rothman, L. S.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Safdi, B.

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Sarma, Y. A.

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

Schliesser, A.

Smith, M. A. H.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Sorokin, E.

J. Mandon, E. Sorokin, I. T. Sorokina, G. Guelachvili, and N. Picqué, "Infrared frequency combs and supercontinua for multiplex high sensitivity spectroscopy," Annales de Physique, submitted (2007).
[CrossRef]

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, "Ultrabroadband Infrared Solid-State Lasers," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690-712 (2005).
[CrossRef]

N. Picqué, F. Gueye, G. Guelachvili, E. Sorokin, and I. T. Sorokina, "Time-resolved Fourier transform intracavity spectroscopy with a Cr2+:ZnSe laser," Opt. Lett. 30, 3410-3412 (2005).
[CrossRef]

Sorokina, I. T.

J. Mandon, E. Sorokin, I. T. Sorokina, G. Guelachvili, and N. Picqué, "Infrared frequency combs and supercontinua for multiplex high sensitivity spectroscopy," Annales de Physique, submitted (2007).
[CrossRef]

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, "Ultrabroadband Infrared Solid-State Lasers," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690-712 (2005).
[CrossRef]

N. Picqué, F. Gueye, G. Guelachvili, E. Sorokin, and I. T. Sorokina, "Time-resolved Fourier transform intracavity spectroscopy with a Cr2+:ZnSe laser," Opt. Lett. 30, 3410-3412 (2005).
[CrossRef]

Tennyson, J.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Thorpe, M. J.

M. J. Thorpe, D. D. Hudson, K. D. Moll, J. Lasri, and J. Ye, "Cavity-ringdown molecular spectroscopy based on an optical frequency comb at 1.45-1.65 μm," Opt. Lett. 32, 307-309 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Tolchenov, R. N.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Toth, R. A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Tu, N.

Š. Urban, N. Tu, K. Narahari Rao, and G. Guelachvili, "Analysis of high-resolution Fourier transform spectra of 14NH3 at 2.3 μm," J. Mol. Spectrosc. 133, 312-330 (1989).
[CrossRef]

Urban, Š.

Š. Urban, N. Tu, K. Narahari Rao, and G. Guelachvili, "Analysis of high-resolution Fourier transform spectra of 14NH3 at 2.3 μm," J. Mol. Spectrosc. 133, 312-330 (1989).
[CrossRef]

van der Weide, D.

Vander Auwera, J.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Varanasi, P.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Wagner, G.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Watt, R. S.

Ye, J.

M. J. Thorpe, D. D. Hudson, K. D. Moll, J. Lasri, and J. Ye, "Cavity-ringdown molecular spectroscopy based on an optical frequency comb at 1.45-1.65 μm," Opt. Lett. 32, 307-309 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Annales de Physique (1)

J. Mandon, E. Sorokin, I. T. Sorokina, G. Guelachvili, and N. Picqué, "Infrared frequency combs and supercontinua for multiplex high sensitivity spectroscopy," Annales de Physique, submitted (2007).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, "Ultrabroadband Infrared Solid-State Lasers," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690-712 (2005).
[CrossRef]

J. Mol. Spectrosc. (2)

Š. Urban, N. Tu, K. Narahari Rao, and G. Guelachvili, "Analysis of high-resolution Fourier transform spectra of 14NH3 at 2.3 μm," J. Mol. Spectrosc. 133, 312-330 (1989).
[CrossRef]

R. D'Cunha, Y. A. Sarma, G. Guelachvili, R. Farrenq, Q. Kou, V. M. Devi, D. C. Benner, and K. N. Rao, "Analysis of the high-resolution spectrum of acetylene in the 2.4 μm region," J. Mol. Spectrosc. 148, 213-225 (1991).
[CrossRef]

J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. (1)

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, Jr., K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, "The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database," J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139-204 (2005).
[CrossRef]

Nature (1)

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, "Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb," Nature 445, 627-630 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (3)

Science (1)

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, "Broadband cavity ringdown Spectroscopy for sensitive and rapid molecular detection," Science 311, 1595-1599 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Other (4)

I. T. Sorokina, E. Sorokin, and T. Carrig, "Femtosecond pulse generation from a SESAM mode-locked Cr:ZnSe Laser," CLEO/QELS, Technical Digest on CD, (Optical Society of America, 2006) paper CMQ2.

I. T. Sorokina and E. Sorokin, "Chirped-mirror dispersion controlled Femtosecond Cr:ZnSe Laser," in Advanced Solid-State Photonics, OSA Technical Digest Series (CD) (Optical Society of America, 2007), paper WA7.

I. T. Sorokina, "Broadband mid-infrared solid-state lasers," in Mid-Infrared Coherent Sources and Applications, M. Ebrahim-Zadeh and I. T. Sorokina, eds., (Springer-Verlag 2007), pp. 225-260.

J. Mandon, G. Guelachvili, and N. Picqué are preparing a manuscript to be called "Doppler-limited multiplex frequency comb spectrometry."

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.

Experimental set-up. CM: chirped mirror. OC: output coupler. Atten: attenuator.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a). Spectrum (FWHM: 76 cm-1) and (b) interferometric autocorrelation (FWHM: 250 fs) of a 130-fs pulse of the Cr2+:ZnSe mode-locked laser. Pump power: 1.9 W, output power: 50 mW, repetition rate 200 MHz.

Fig. 3.
Fig. 3.

Part of a C2H2 spectrum at 0.12 cm-1 resolution in the 2.4 µm region. The baseline modulation is not noise-related but due to a channel spectrum from an unwedged window. The strongest spectral features are the P, Q and R branches of the ν11 5 band [12] of 12C2H2, centered at 4090 cm-1. The intensity alternation is obvious in the R-branch. The upper left inset is a zoom showing acetylene and residual water vapor lines coming from a 5 meters air path between the cell and the interferometer. The H2O lineshapes reveal an atmospheric-pressure broadening. The rotational assignment for the H2O lines [13] gives (J,K a,K c).

Fig. 4.
Fig. 4.

Spectrum of NH3 in the 2.4 µm region illustrating the spectral bandwidth and SNR capabilities of the spectrometric technique. The ν12 and ν23 combination bands are observed. The upper graph shows the whole spectral domain covered in a singe recording while the lower graph shows a portion expanded in wavenumber and intensity scales.

Metrics