Abstract

We report the operation of a 50mW continuous-wave quantum cascade laser (QCL) in the 9.2μm range, phase locked to a single-mode CO2 laser with a tunable frequency offset. The wide free-running emission spectrum of the QCL (35MHz) is strongly narrowed down to the kilohertz range, making it suitable for high-resolution molecular spectroscopy.

© 2007 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
    [CrossRef]
  2. D. Weidmann, L. Joly, V. Parpillon, D. Courtois, Y. Bonetti, T. Aellen, M. Beck, J. Faist, and D. Hofstetter, Opt. Lett. 28, 704 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
    [CrossRef]
  4. R. M. Williams, J. F. Kelly, J. S. Hartman, S. W. Sharpe, M. S. Taubman, J. L. Hall, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 1844 (1999).
    [CrossRef]
  5. M. S. Taubman, T. L. Myers, B. D. Cannon, R. M. Williams, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 27, 2164 (2002), and references therein.
    [CrossRef]
  6. G. Santarelli, A. Clairon, S. N. Lea, and G. M. Tino, Opt. Commun. 104, 339 (1994).
    [CrossRef]
  7. A. L. Betz, R. T. Boreiko, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Lett. 30, 1837 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. L. Hilico, N. Billy, B. Grémaud, and D. Delande, J. Phys. B 34, 491 (2001).
    [CrossRef]
  9. S. Schiller and V. I. Korobov, Phys. Rev. A 71, 032505 (2005).
    [CrossRef]
  10. J.-Ph. Karr, S. Kilic, and L. Hilico, J. Phys. B 38, 853 (2005).
    [CrossRef]
  11. B. Roth, J. C. J. Koelemeij, H. Daerr, and S. Schiller, Phys. Rev. A 74, 040501(R) (2006).
    [CrossRef]
  12. V. I. Korobov, Phys. Rev. A 74, 052506 (2006).
    [CrossRef]
  13. V. I. Korobov, L. Hilico, and J.-Ph. Karr, Phys. Rev. A 74, 040502(R) (2006).
    [CrossRef]
  14. P. J. Mohr and B. N. Taylor, Rev. Mod. Phys. 77, 1 (2005).
    [CrossRef]
  15. B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
    [CrossRef]
  16. F. M. Gardner, Phaselock Techniques (Wiley-Interscience, 1979).
  17. A. Blanchard, Phase-Locked Loops: Applications to Coherent Receiver Design (Wiley, 1976).
  18. Our first tries to phase lock the QCL were performed with an ≈600 kHz unitary loop gain frequency and provided an ≈10 rad2 phase variance with no evidence for strong linewidth reduction.
  19. L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
    [CrossRef]
  20. F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

2006 (3)

B. Roth, J. C. J. Koelemeij, H. Daerr, and S. Schiller, Phys. Rev. A 74, 040501(R) (2006).
[CrossRef]

V. I. Korobov, Phys. Rev. A 74, 052506 (2006).
[CrossRef]

V. I. Korobov, L. Hilico, and J.-Ph. Karr, Phys. Rev. A 74, 040502(R) (2006).
[CrossRef]

2005 (5)

P. J. Mohr and B. N. Taylor, Rev. Mod. Phys. 77, 1 (2005).
[CrossRef]

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

S. Schiller and V. I. Korobov, Phys. Rev. A 71, 032505 (2005).
[CrossRef]

J.-Ph. Karr, S. Kilic, and L. Hilico, J. Phys. B 38, 853 (2005).
[CrossRef]

A. L. Betz, R. T. Boreiko, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Lett. 30, 1837 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

2003 (2)

D. Weidmann, L. Joly, V. Parpillon, D. Courtois, Y. Bonetti, T. Aellen, M. Beck, J. Faist, and D. Hofstetter, Opt. Lett. 28, 704 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

2001 (2)

L. Hilico, N. Billy, B. Grémaud, and D. Delande, J. Phys. B 34, 491 (2001).
[CrossRef]

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

1999 (1)

1998 (1)

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

1994 (1)

G. Santarelli, A. Clairon, S. N. Lea, and G. M. Tino, Opt. Commun. 104, 339 (1994).
[CrossRef]

Aellen, T.

Amy-Klein, A.

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Auwera, J. Wander

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Baillargeon, J. N.

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

R. M. Williams, J. F. Kelly, J. S. Hartman, S. W. Sharpe, M. S. Taubman, J. L. Hall, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 1844 (1999).
[CrossRef]

Barbe, A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Beck, M.

Benner, D. C.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Betz, A. L.

Bielsa, F.

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Billy, N.

L. Hilico, N. Billy, B. Grémaud, and D. Delande, J. Phys. B 34, 491 (2001).
[CrossRef]

Birk, M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Blanchard, A.

A. Blanchard, Phase-Locked Loops: Applications to Coherent Receiver Design (Wiley, 1976).

Bonetti, Y.

Boreiko, R. T.

Brown, L. R.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Cannon, B. D.

Capasso, F.

Carleer, M. R.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Chackerian, C.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Chance, K.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Chardonnet, Ch.

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

Cho, A. Y.

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. D. Cannon, R. M. Williams, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 27, 2164 (2002), and references therein.
[CrossRef]

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

R. M. Williams, J. F. Kelly, J. S. Hartman, S. W. Sharpe, M. S. Taubman, J. L. Hall, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 1844 (1999).
[CrossRef]

Clairon, A.

G. Santarelli, A. Clairon, S. N. Lea, and G. M. Tino, Opt. Commun. 104, 339 (1994).
[CrossRef]

Constantin, L. F.

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

Coudert, L. H.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Courtois, D.

Daerr, H.

B. Roth, J. C. J. Koelemeij, H. Daerr, and S. Schiller, Phys. Rev. A 74, 040501(R) (2006).
[CrossRef]

Dana, V.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Daussy, C.

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Delande, D.

L. Hilico, N. Billy, B. Grémaud, and D. Delande, J. Phys. B 34, 491 (2001).
[CrossRef]

Devi, V. M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Djerroud, K.

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Douillet, A.

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Faist, J.

Flaud, J.-M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Frech, B.

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

Gamache, R. R.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Ganser, H.

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

Gardner, F. M.

F. M. Gardner, Phaselock Techniques (Wiley-Interscience, 1979).

Gmachl, C.

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. D. Cannon, R. M. Williams, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 27, 2164 (2002), and references therein.
[CrossRef]

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

R. M. Williams, J. F. Kelly, J. S. Hartman, S. W. Sharpe, M. S. Taubman, J. L. Hall, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 1844 (1999).
[CrossRef]

Goldman, A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Goncharov, A.

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Grémaud, B.

L. Hilico, N. Billy, B. Grémaud, and D. Delande, J. Phys. B 34, 491 (2001).
[CrossRef]

Hall, J. L.

Hartman, J. S.

Hartmann, J.-M.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Hilico, L.

V. I. Korobov, L. Hilico, and J.-Ph. Karr, Phys. Rev. A 74, 040502(R) (2006).
[CrossRef]

J.-Ph. Karr, S. Kilic, and L. Hilico, J. Phys. B 38, 853 (2005).
[CrossRef]

L. Hilico, N. Billy, B. Grémaud, and D. Delande, J. Phys. B 34, 491 (2001).
[CrossRef]

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Hofstetter, D.

Hu, Q.

Hutchinson, A. L.

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

Jacquemart, D.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Jentsch, A.

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

Joly, L.

Jucks, K. W.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Karr, J.-Ph.

V. I. Korobov, L. Hilico, and J.-Ph. Karr, Phys. Rev. A 74, 040502(R) (2006).
[CrossRef]

J.-Ph. Karr, S. Kilic, and L. Hilico, J. Phys. B 38, 853 (2005).
[CrossRef]

Kelly, J. F.

Kilic, S.

J.-Ph. Karr, S. Kilic, and L. Hilico, J. Phys. B 38, 853 (2005).
[CrossRef]

Koelemeij, J. C. J.

B. Roth, J. C. J. Koelemeij, H. Daerr, and S. Schiller, Phys. Rev. A 74, 040501(R) (2006).
[CrossRef]

Korobov, V. I.

V. I. Korobov, L. Hilico, and J.-Ph. Karr, Phys. Rev. A 74, 040502(R) (2006).
[CrossRef]

V. I. Korobov, Phys. Rev. A 74, 052506 (2006).
[CrossRef]

S. Schiller and V. I. Korobov, Phys. Rev. A 71, 032505 (2005).
[CrossRef]

Kumar, S.

Lea, S. N.

G. Santarelli, A. Clairon, S. N. Lea, and G. M. Tino, Opt. Commun. 104, 339 (1994).
[CrossRef]

Maki, A. G.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Mandin, J.-Y.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Massie, S. T.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Mohr, P. J.

P. J. Mohr and B. N. Taylor, Rev. Mod. Phys. 77, 1 (2005).
[CrossRef]

Murtz, M.

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

Mürtz, M.

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

Myers, T. L.

Orphal, J.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Parpillon, V.

Peabody, M. L.

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

Perrin, A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Phavorin, O.

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

Reno, J. L.

Rinsland, C. P.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Roth, B.

B. Roth, J. C. J. Koelemeij, H. Daerr, and S. Schiller, Phys. Rev. A 74, 040501(R) (2006).
[CrossRef]

Rothman, L. S.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Santarelli, G.

G. Santarelli, A. Clairon, S. N. Lea, and G. M. Tino, Opt. Commun. 104, 339 (1994).
[CrossRef]

Schiller, S.

B. Roth, J. C. J. Koelemeij, H. Daerr, and S. Schiller, Phys. Rev. A 74, 040501(R) (2006).
[CrossRef]

S. Schiller and V. I. Korobov, Phys. Rev. A 71, 032505 (2005).
[CrossRef]

Sergent, A. M.

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

Sharpe, S. W.

Sivco, D. L.

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. D. Cannon, R. M. Williams, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 27, 2164 (2002), and references therein.
[CrossRef]

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

R. M. Williams, J. F. Kelly, J. S. Hartman, S. W. Sharpe, M. S. Taubman, J. L. Hall, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 1844 (1999).
[CrossRef]

Smith, M. A. H.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Soibel, A.

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

Taubman, M. S.

Taylor, B. N.

P. J. Mohr and B. N. Taylor, Rev. Mod. Phys. 77, 1 (2005).
[CrossRef]

Tennyson, J.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Tino, G. M.

G. Santarelli, A. Clairon, S. N. Lea, and G. M. Tino, Opt. Commun. 104, 339 (1994).
[CrossRef]

Tolchenov, R. N.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Toth, R. A.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Urban, W.

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

Valenzuela, T.

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

Varanasi, P.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Wagner, G.

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Weidmann, D.

Williams, B. S.

Williams, R. M.

Appl. Phys. B (1)

B. Frech, L. F. Constantin, A. Amy-Klein, O. Phavorin, C. Daussy, Ch. Chardonnet, and M. Mürtz, Appl. Phys. B 67, 217 (1998).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

A. Soibel, C. Gmachl, D. L. Sivco, M. L. Peabody, A. M. Sergent, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 24 (2003).
[CrossRef]

J. Phys. B (2)

L. Hilico, N. Billy, B. Grémaud, and D. Delande, J. Phys. B 34, 491 (2001).
[CrossRef]

J.-Ph. Karr, S. Kilic, and L. Hilico, J. Phys. B 38, 853 (2005).
[CrossRef]

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

L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. 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. Wander Auwera, P. Varanasi, and G. Wagner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005).
[CrossRef]

Opt. Commun. (2)

H. Ganser, B. Frech, A. Jentsch, M. Murtz, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Opt. Commun. 197, 127 (2001).
[CrossRef]

G. Santarelli, A. Clairon, S. N. Lea, and G. M. Tino, Opt. Commun. 104, 339 (1994).
[CrossRef]

Opt. Lett. (4)

Phys. Rev. A (4)

S. Schiller and V. I. Korobov, Phys. Rev. A 71, 032505 (2005).
[CrossRef]

B. Roth, J. C. J. Koelemeij, H. Daerr, and S. Schiller, Phys. Rev. A 74, 040501(R) (2006).
[CrossRef]

V. I. Korobov, Phys. Rev. A 74, 052506 (2006).
[CrossRef]

V. I. Korobov, L. Hilico, and J.-Ph. Karr, Phys. Rev. A 74, 040502(R) (2006).
[CrossRef]

Rev. Mod. Phys. (1)

P. J. Mohr and B. N. Taylor, Rev. Mod. Phys. 77, 1 (2005).
[CrossRef]

Other (4)

F. M. Gardner, Phaselock Techniques (Wiley-Interscience, 1979).

A. Blanchard, Phase-Locked Loops: Applications to Coherent Receiver Design (Wiley, 1976).

Our first tries to phase lock the QCL were performed with an ≈600 kHz unitary loop gain frequency and provided an ≈10 rad2 phase variance with no evidence for strong linewidth reduction.

F. Bielsa, K. Djerroud, A. Goncharov, A. Douillet, T. Valenzuela, C. Daussy, L. Hilico, and A. Amy-Klein, 'HCOOH high resolution spectroscopy in the 9.16 micron range,' to be submitted to J. Mol. Spectrosc.

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

Simplified experimental setup. The low-power C O 2 laser output ( 50 mW ) beating is induced with a fraction of the QCL emission ( 10 mW ) . The frequency divider and phase comparator are described in text, and the servo circuit in Fig. 2.

Fig. 2
Fig. 2

Servo electronics of the phase-lock loop. The resistor values are in ohms.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Free-running and (b) phase-locked QCL C O 2 beat note spectrum: (a) resolution bandwidth 500 kHz , video bandwidth 1 kHz , (b) resolution bandwidth 10 kHz , video bandwidth 1 kHz .

Fig. 4
Fig. 4

Phase noise spectral density of the QCL C O 2 beat note. (a) Electronic noise, (b) proportional and integral corrections, (c) proportional correction only. 1 kHz resolution bandwidth and video bandwidth.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

S ( f ) e σ φ 2 δ ( f ) + S φ ( f ) ,

Metrics