Abstract

A Fizeau wavelength meter was used to compensate for fluctuations in the longitudinal mode structure and wavelength of a pulsed dye laser. The average laser linewidth was effectively narrowed by selection of laser pulses with a single longitudinal mode. These techniques were recently employed to measure some atomic transition wavelengths in p¯He+ to fractional precisions greater than 1 part in 107. The wavelengths were absolutely calibrated against iodine or tellurium lines by absorption spectroscopy or against neon or argon lines by optogalvanic spectroscopy.

© 2003 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. L.-S. Lee and A. L. Schawlow, Opt. Lett. 6, 610 (1981).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. C. Reiser, P. Esherick, and R. B. Lopert, Opt. Lett. 13, 981 (1988).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. P. S. Bhatia, C. W. McCluskey, and J. W. Keto, Appl. Opt. 38, 2486 (1999).
    [CrossRef]
  4. M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
    [CrossRef]
  5. M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
    [CrossRef]
  6. E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
    [CrossRef]
  7. T. W. Hänsch, Appl. Opt. 11, 895 (1972).
    [CrossRef]
  8. L. A. Westling, M. G. Raymer, and J. J. Snyder, J. Opt. Soc. Am. B 1, 150 (1984).
    [CrossRef]
  9. T. T. Kajava, H. M. Lauranto, and R. R. E. Salomaa, Appl. Opt. 31, 6987 (1992).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. V. R. Mironenko and V. I. Yudson, Opt. Commun. 34, 397 (1980).
    [CrossRef]
  11. B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
    [CrossRef]
  12. B. Bodermann, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 19, 31 (2002).
    [CrossRef]
  13. J. Cariou and P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molécule de Tellure (CNRS II, Orsay, France, 1980).
  14. E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
    [CrossRef]
  15. W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
    [CrossRef]

2003

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

2002

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

B. Bodermann, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 19, 31 (2002).
[CrossRef]

W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
[CrossRef]

2001

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

2000

B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
[CrossRef]

1999

1994

E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
[CrossRef]

1992

1988

1984

L. A. Westling, M. G. Raymer, and J. J. Snyder, J. Opt. Soc. Am. B 1, 150 (1984).
[CrossRef]

1981

1980

V. R. Mironenko and V. I. Yudson, Opt. Commun. 34, 397 (1980).
[CrossRef]

J. Cariou and P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molécule de Tellure (CNRS II, Orsay, France, 1980).

1972

Anderson, W. H. C.

W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
[CrossRef]

Bhatia, P. S.

Biémont, E.

E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
[CrossRef]

Bodermann, B.

B. Bodermann, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 19, 31 (2002).
[CrossRef]

B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
[CrossRef]

Brault, J. W.

W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
[CrossRef]

Cariou, J.

J. Cariou and P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molécule de Tellure (CNRS II, Orsay, France, 1980).

Carle, M. T.

W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
[CrossRef]

Chang, E. S.

E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
[CrossRef]

Eades, J.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Esherick, P.

Hänsch, T. W.

Hayano, R. S.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Hori, M.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Horváth, D.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Ishikawa, T.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Juhász, B.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Kajava, T. T.

Keto, J. W.

Klug, M.

B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
[CrossRef]

Knöckel, H.

B. Bodermann, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 19, 31 (2002).
[CrossRef]

B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
[CrossRef]

Lauranto, H. M.

Lee, L.-S.

Lopert, R. B.

Luc, P.

J. Cariou and P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molécule de Tellure (CNRS II, Orsay, France, 1980).

McCluskey, C. W.

Mironenko, V. R.

V. R. Mironenko and V. I. Yudson, Opt. Commun. 34, 397 (1980).
[CrossRef]

Palmeri, P.

E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
[CrossRef]

Pirkl, W.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

Quinet, P.

E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
[CrossRef]

Raymer, M. G.

L. A. Westling, M. G. Raymer, and J. J. Snyder, J. Opt. Soc. Am. B 1, 150 (1984).
[CrossRef]

Reiser, C.

Sakaguchi, J.

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Salomaa, R. R. E.

Schawlow, A. L.

Schoenfeld, W. G.

E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
[CrossRef]

Snyder, J. J.

L. A. Westling, M. G. Raymer, and J. J. Snyder, J. Opt. Soc. Am. B 1, 150 (1984).
[CrossRef]

Tasaki, T.

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

Tiemann, E.

B. Bodermann, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 19, 31 (2002).
[CrossRef]

B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
[CrossRef]

Torii, H. A.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Westling, L. A.

L. A. Westling, M. G. Raymer, and J. J. Snyder, J. Opt. Soc. Am. B 1, 150 (1984).
[CrossRef]

Whaling, W.

W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
[CrossRef]

Widmann, E.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Winkelhoff, U.

B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
[CrossRef]

Yamaguchi, H.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Yamazaki, T.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

Yudson, V. I.

V. R. Mironenko and V. I. Yudson, Opt. Commun. 34, 397 (1980).
[CrossRef]

Zarem, H. A.

W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
[CrossRef]

Appl. Opt.

Eur. Phys. J. D

B. Bodermann, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 19, 31 (2002).
[CrossRef]

Eur. Phys. J. D

B. Bodermann, M. Klug, U. Winkelhoff, H. Knöckel, and E. Tiemann, Eur. Phys. J. D 11, 213 (2000).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

L. A. Westling, M. G. Raymer, and J. J. Snyder, J. Opt. Soc. Am. B 1, 150 (1984).
[CrossRef]

J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol.

W. Whaling, W. H. C. Anderson, M. T. Carle, J. W. Brault, and H. A. Zarem, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 149 (2002).
[CrossRef]

Opt. Commun.

V. R. Mironenko and V. I. Yudson, Opt. Commun. 34, 397 (1980).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Phys. Rev. Lett.

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 87, 093401 (2001).
[CrossRef]

M. Hori, J. Eades, R. S. Hayano, T. Ishikawa, W. Pirkl, E. Widmann, H. Yamaguchi, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 91, 123901 (2003).
[CrossRef]

E. Widmann, J. Eades, T. Ishikawa, J. Sakaguchi, T. Tasaki, H. Yamaguchi, R. S. Hayano, M. Hori, H. A. Torii, B. Juhász, D. Horváth, and T. Yamazaki, Phys. Rev. Lett. 89, 243402 (2002).
[CrossRef]

Phys. Scr.

E. S. Chang, W. G. Schoenfeld, E. Biémont, P. Quinet, and P. Palmeri, Phys. Scr. 49, 26 (1994).
[CrossRef]

Other

J. Cariou and P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molécule de Tellure (CNRS II, Orsay, France, 1980).

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 setup for high-precision laser spectroscopy of p¯He+: PD, photodiodes.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Fringe patterns of a Fizeau interferometer with a free spectral range of f=3.8 GHz irradiated by ten consecutive dye laser pulses. (b) Fringes produced by a dye laser pulse with a single longitudinal mode. (c) Summation of the fringe patterns produced by 100 laser pulses fired at a repetition rate of f=10 Hz.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Resonance profile of the p¯4 He+ transition n,l=39,3538,34, (b) iodine absorption spectrum, (c) transmission fringes of a Fabry–Perot etalon measured simultaneously. (d) Absorption spectrum of tellurium and (e) optogalvanic spectrum of argon. All signal intensities are plotted in arbitrary units.

Fig. 4
Fig. 4

Resonance profile of the p¯4 He+ transition n,l=37,3538,34 at λ=726.1 nm, measured (a) without and (b) with the wavelength meter correcting the wavelength fluctuations and narrowing the laser linewidth.

Metrics