Abstract

A new diode-laser-based UV-absorption sensor for high-speed detection of the hydroxyl radical (OH) is described. The sensor is based on sum-frequency generation of UV radiation at 313.5 nm by mixing the output of a 763-nm distributed-feedback diode laser with that of a 532-nm high-power, diode-pumped, frequency-doubled Nd:YVO4 laser in a beta-barium borate crystal. Approximately 25 µW of UV radiation is generated and used to probe rotational transitions in the A²Sigma+-X²Pi (v'=0, v"=0) electronic transition of OH. Single-sweep, single-pass measurements of temperature and OH concentration in a stoichiometric C2H4-air flame are demonstrated at rates up to 20 kHz.

© 2005 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. B. L. Upschulte, D. M. Sonnenfroh, and M. G. Allen, Appl. Opt. 38, 1506 (1999).
  2. T. Aizawa, T. Kamimoto, and T. Tamaru, Appl. Opt. 38, 1733 (1999).
  3. T. Aizawa, Appl. Opt. 40, 4894 (2001).
  4. G. Pesce, G. Rusciano, and A. Sasso, Chem. Phys. Lett. 374, 425 (2003).
  5. D. B. Oh, Opt. Lett. 20, 100 (1995).
  6. H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).
  7. G. J. Ray, T. N. Anderson, J. A. Caton, R. P. Lucht, and T. Walther, Opt. Lett. 26, 1870 (2001).
  8. T. N. Anderson, R. P. Lucht, R. Barron-Jimenez, S. F. Hanna, J. A. Caton, T. Walther, S. Roy, M. S. Brown, J. R. Gord, I. Critchley, and L. Flamand, Appl. Opt. 44, 1491 (2005).
  9. M. W. Renfro, S. D. Pack, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Combust. Flame 115, 443 (1998).
    [CrossRef]
  10. S. F. Hanna, R. Barron-Jimenez, T. N. Anderson, R. P. Lucht, J. A. Caton, and T. Walther, Appl. Phys. B: Lasers Opt. 75, 113 (2002).
  11. E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 37, 117 (1987).
  12. E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 41, 29 (1989).
    [CrossRef]
  13. W. J. Kessler, M. G. Allen, and S. J. Davis, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 49, 107 (1993).
  14. S. Roy, T. R. Meyer, R. P. Lucht, M. Afzelius, P. Bengtsson, and J. R. Gord, Opt. Lett. 29, 1843 (2004).
    [CrossRef]

2005

2004

2003

G. Pesce, G. Rusciano, and A. Sasso, Chem. Phys. Lett. 374, 425 (2003).

2002

S. F. Hanna, R. Barron-Jimenez, T. N. Anderson, R. P. Lucht, J. A. Caton, and T. Walther, Appl. Phys. B: Lasers Opt. 75, 113 (2002).

2001

2000

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

1999

1998

M. W. Renfro, S. D. Pack, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Combust. Flame 115, 443 (1998).
[CrossRef]

1995

1993

W. J. Kessler, M. G. Allen, and S. J. Davis, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 49, 107 (1993).

1989

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 41, 29 (1989).
[CrossRef]

1987

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 37, 117 (1987).

Afzelius, M.

Aizawa, T.

Allen, M. G.

B. L. Upschulte, D. M. Sonnenfroh, and M. G. Allen, Appl. Opt. 38, 1506 (1999).

W. J. Kessler, M. G. Allen, and S. J. Davis, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 49, 107 (1993).

Anderson, T. N.

Bakowski, B.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Barron-Jimenez, R.

T. N. Anderson, R. P. Lucht, R. Barron-Jimenez, S. F. Hanna, J. A. Caton, T. Walther, S. Roy, M. S. Brown, J. R. Gord, I. Critchley, and L. Flamand, Appl. Opt. 44, 1491 (2005).

S. F. Hanna, R. Barron-Jimenez, T. N. Anderson, R. P. Lucht, J. A. Caton, and T. Walther, Appl. Phys. B: Lasers Opt. 75, 113 (2002).

Barry, H. R.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Bengtsson, P.

Brown, M. S.

Caton, J. A.

Chang, A. Y.

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 41, 29 (1989).
[CrossRef]

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 37, 117 (1987).

Corner, L.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Critchley, I.

Davis, S. J.

W. J. Kessler, M. G. Allen, and S. J. Davis, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 49, 107 (1993).

Flamand, L.

Freegarde, T.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Gord, J. R.

Hancock, G.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Hanna, S. F.

T. N. Anderson, R. P. Lucht, R. Barron-Jimenez, S. F. Hanna, J. A. Caton, T. Walther, S. Roy, M. S. Brown, J. R. Gord, I. Critchley, and L. Flamand, Appl. Opt. 44, 1491 (2005).

S. F. Hanna, R. Barron-Jimenez, T. N. Anderson, R. P. Lucht, J. A. Caton, and T. Walther, Appl. Phys. B: Lasers Opt. 75, 113 (2002).

Hanson, R. K.

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 41, 29 (1989).
[CrossRef]

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 37, 117 (1987).

Hawkins, O. T.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Jacobs, R. M.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Kamimoto, T.

Kessler, W. J.

W. J. Kessler, M. G. Allen, and S. J. Davis, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 49, 107 (1993).

King, G. B.

M. W. Renfro, S. D. Pack, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Combust. Flame 115, 443 (1998).
[CrossRef]

Laurendeau, N. M.

M. W. Renfro, S. D. Pack, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Combust. Flame 115, 443 (1998).
[CrossRef]

Lucht, R. P.

Meyer, T. R.

Oh, D. B.

Pack, S. D.

M. W. Renfro, S. D. Pack, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Combust. Flame 115, 443 (1998).
[CrossRef]

Pesce, G.

G. Pesce, G. Rusciano, and A. Sasso, Chem. Phys. Lett. 374, 425 (2003).

Peverall, R.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Ray, G. J.

Rea, E. C.

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 41, 29 (1989).
[CrossRef]

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 37, 117 (1987).

Renfro, M. W.

M. W. Renfro, S. D. Pack, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Combust. Flame 115, 443 (1998).
[CrossRef]

Ritchie, G. A.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

Roy, S.

Rusciano, G.

G. Pesce, G. Rusciano, and A. Sasso, Chem. Phys. Lett. 374, 425 (2003).

Sasso, A.

G. Pesce, G. Rusciano, and A. Sasso, Chem. Phys. Lett. 374, 425 (2003).

Sonnenfroh, D. M.

Tamaru, T.

Upschulte, B. L.

Walther, T.

Appl. Opt.

Appl. Phys. B: Lasers Opt.

S. F. Hanna, R. Barron-Jimenez, T. N. Anderson, R. P. Lucht, J. A. Caton, and T. Walther, Appl. Phys. B: Lasers Opt. 75, 113 (2002).

Chem. Phys. Lett.

H. R. Barry, B. Bakowski, L. Corner, T. Freegarde, O. T. W. Hawkins, G. Hancock, R. M. J. Jacobs, R. Peverall, and G. A. D. Ritchie, Chem. Phys. Lett. 319, 125 (2000).

G. Pesce, G. Rusciano, and A. Sasso, Chem. Phys. Lett. 374, 425 (2003).

Combust. Flame

M. W. Renfro, S. D. Pack, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Combust. Flame 115, 443 (1998).
[CrossRef]

J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 37, 117 (1987).

E. C. Rea, Jr., A. Y. Chang, and R. K. Hanson, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 41, 29 (1989).
[CrossRef]

W. J. Kessler, M. G. Allen, and S. J. Davis, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 49, 107 (1993).

Opt. Lett.

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.


Metrics