Abstract

We demonstrate precise optical frequency-difference measurement of acetylene (C2H2) absorption lines at 1.5 μm. With an optical comb generator, the frequency difference between two lasers locked to saturated absorption dips of C2H2 rovibrational lines can be measured up to ~1 THz with a precision of better than 100 kHz. A precise frequency table of C2H2 1.5-μm lines will be useful for frequency-division-multiplexed optical communication systems and high-resolution molecular spectroscopy.

© 1995 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. V. A. Alekseev, M. A. Gubin, E. D. Protsenko, Laser Phys. 1, 221 (1991).
  2. O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
    [CrossRef]
  3. F. R. Petersen, D. G. McDonald, J. D. Cupp, B. L. Danielson, Phys. Rev. Lett. 31, 573 (1973).
    [CrossRef]
  4. S. Gerstenkorn, P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molecule d’Iode (Editions du CNRS, Paris, 1978).
  5. M. de Labachelerie, K. Nakagawa, M. Ohtsu, Opt. Lett. 19, 840 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. S. Kinugawa, H. Sasada, Jpn. J. Appl. Phys. 29, 611 (1990).
    [CrossRef]
  7. H. Sasada, K. Yamada, Appl. Opt. 29, 3535 (1990).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).
  9. M. Kourogi, K. Nakagawa, M. Ohtsu, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2693 (1993).
    [CrossRef]
  10. M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
    [CrossRef]
  11. M. Kourogi, T. Enami, M. Ohtsu, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 214 (1994).
    [CrossRef]
  12. R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
    [CrossRef]
  13. Y. Sakai, S. Sudo, T. Ikegami, IEEE J. Quantum Electron. 28, 75 (1992).
    [CrossRef]
  14. Y. Kabbadj, M. Herman, G. Di Lonardo, L. Fusina, J. Mol. Spectrosc. 150, 535 (1991).
    [CrossRef]
  15. F. Nez, F. Biraben, R. Felder, Y. Millerioux, Opt. Commun. 102, 432 (1993).
    [CrossRef]

1994

M. de Labachelerie, K. Nakagawa, M. Ohtsu, Opt. Lett. 19, 840 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. Kourogi, T. Enami, M. Ohtsu, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 214 (1994).
[CrossRef]

1993

F. Nez, F. Biraben, R. Felder, Y. Millerioux, Opt. Commun. 102, 432 (1993).
[CrossRef]

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

M. Kourogi, K. Nakagawa, M. Ohtsu, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2693 (1993).
[CrossRef]

1992

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Y. Sakai, S. Sudo, T. Ikegami, IEEE J. Quantum Electron. 28, 75 (1992).
[CrossRef]

1991

Y. Kabbadj, M. Herman, G. Di Lonardo, L. Fusina, J. Mol. Spectrosc. 150, 535 (1991).
[CrossRef]

V. A. Alekseev, M. A. Gubin, E. D. Protsenko, Laser Phys. 1, 221 (1991).

M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
[CrossRef]

1990

S. Kinugawa, H. Sasada, Jpn. J. Appl. Phys. 29, 611 (1990).
[CrossRef]

H. Sasada, K. Yamada, Appl. Opt. 29, 3535 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

1983

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

1973

F. R. Petersen, D. G. McDonald, J. D. Cupp, B. L. Danielson, Phys. Rev. Lett. 31, 573 (1973).
[CrossRef]

Abed, M.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Acef, O.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Alekseev, V. A.

V. A. Alekseev, M. A. Gubin, E. D. Protsenko, Laser Phys. 1, 221 (1991).

Bergquist, J. C.

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

Biraben, F.

F. Nez, F. Biraben, R. Felder, Y. Millerioux, Opt. Commun. 102, 432 (1993).
[CrossRef]

Burkins, L.

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

Cerez, P.

M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
[CrossRef]

Clairon, A.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Cupp, J. D.

F. R. Petersen, D. G. McDonald, J. D. Cupp, B. L. Danielson, Phys. Rev. Lett. 31, 573 (1973).
[CrossRef]

Danielson, B. L.

F. R. Petersen, D. G. McDonald, J. D. Cupp, B. L. Danielson, Phys. Rev. Lett. 31, 573 (1973).
[CrossRef]

de Labachelerie, M.

M. de Labachelerie, K. Nakagawa, M. Ohtsu, Opt. Lett. 19, 840 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
[CrossRef]

Di Lonardo, G.

Y. Kabbadj, M. Herman, G. Di Lonardo, L. Fusina, J. Mol. Spectrosc. 150, 535 (1991).
[CrossRef]

Diomandé, K.

M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
[CrossRef]

Drullinger, R. E.

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

Duxbury, G.

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Enami, T.

M. Kourogi, T. Enami, M. Ohtsu, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 214 (1994).
[CrossRef]

Evenson, K. M.

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

Felder, R.

F. Nez, F. Biraben, R. Felder, Y. Millerioux, Opt. Commun. 102, 432 (1993).
[CrossRef]

Fusina, L.

Y. Kabbadj, M. Herman, G. Di Lonardo, L. Fusina, J. Mol. Spectrosc. 150, 535 (1991).
[CrossRef]

Gerard, A. H.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Gerstenkorn, S.

S. Gerstenkorn, P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molecule d’Iode (Editions du CNRS, Paris, 1978).

Gubin, M. A.

V. A. Alekseev, M. A. Gubin, E. D. Protsenko, Laser Phys. 1, 221 (1991).

Hansell, P. S.

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Herman, M.

Y. Kabbadj, M. Herman, G. Di Lonardo, L. Fusina, J. Mol. Spectrosc. 150, 535 (1991).
[CrossRef]

Ikegami, T.

Y. Sakai, S. Sudo, T. Ikegami, IEEE J. Quantum Electron. 28, 75 (1992).
[CrossRef]

Jennings, D. A.

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

Juncar, P.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Kabbadj, Y.

Y. Kabbadj, M. Herman, G. Di Lonardo, L. Fusina, J. Mol. Spectrosc. 150, 535 (1991).
[CrossRef]

Kemssu, P.

M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
[CrossRef]

Kinugawa, S.

S. Kinugawa, H. Sasada, Jpn. J. Appl. Phys. 29, 611 (1990).
[CrossRef]

Knight, D. J. E.

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Kourogi, M.

M. Kourogi, T. Enami, M. Ohtsu, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 214 (1994).
[CrossRef]

M. Kourogi, K. Nakagawa, M. Ohtsu, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2693 (1993).
[CrossRef]

Latrasse, C.

M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
[CrossRef]

Laurent, Ph.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Lawrence, M.

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Leeson, H. C.

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Luc, P.

S. Gerstenkorn, P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molecule d’Iode (Editions du CNRS, Paris, 1978).

McDonald, D. G.

F. R. Petersen, D. G. McDonald, J. D. Cupp, B. L. Danielson, Phys. Rev. Lett. 31, 573 (1973).
[CrossRef]

Meldau, J.

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Millerioux, Y.

F. Nez, F. Biraben, R. Felder, Y. Millerioux, Opt. Commun. 102, 432 (1993).
[CrossRef]

Millierioux, Y.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Nakagawa, K.

M. de Labachelerie, K. Nakagawa, M. Ohtsu, Opt. Lett. 19, 840 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. Kourogi, K. Nakagawa, M. Ohtsu, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2693 (1993).
[CrossRef]

Nez, F.

F. Nez, F. Biraben, R. Felder, Y. Millerioux, Opt. Commun. 102, 432 (1993).
[CrossRef]

Ohtsu, M.

M. Kourogi, T. Enami, M. Ohtsu, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 214 (1994).
[CrossRef]

M. de Labachelerie, K. Nakagawa, M. Ohtsu, Opt. Lett. 19, 840 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. Kourogi, K. Nakagawa, M. Ohtsu, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2693 (1993).
[CrossRef]

Petersen, F. R.

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

F. R. Petersen, D. G. McDonald, J. D. Cupp, B. L. Danielson, Phys. Rev. Lett. 31, 573 (1973).
[CrossRef]

Protsenko, E. D.

V. A. Alekseev, M. A. Gubin, E. D. Protsenko, Laser Phys. 1, 221 (1991).

Rovera, D. G.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Sakai, Y.

Y. Sakai, S. Sudo, T. Ikegami, IEEE J. Quantum Electron. 28, 75 (1992).
[CrossRef]

Sasada, H.

S. Kinugawa, H. Sasada, Jpn. J. Appl. Phys. 29, 611 (1990).
[CrossRef]

H. Sasada, K. Yamada, Appl. Opt. 29, 3535 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

Sudo, S.

Y. Sakai, S. Sudo, T. Ikegami, IEEE J. Quantum Electron. 28, 75 (1992).
[CrossRef]

Yamada, K.

Zondy, J. J.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

Appl. Opt.

Appl. Phys. Lett.

R. E. Drullinger, K. M. Evenson, D. A. Jennings, F. R. Petersen, J. C. Bergquist, L. Burkins, Appl. Phys. Lett. 42, 137 (1983).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

Y. Sakai, S. Sudo, T. Ikegami, IEEE J. Quantum Electron. 28, 75 (1992).
[CrossRef]

M. Kourogi, K. Nakagawa, M. Ohtsu, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2693 (1993).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

M. Kourogi, T. Enami, M. Ohtsu, IEEE Photon. Technol. Lett. 6, 214 (1994).
[CrossRef]

IEEE Trans. Instrum. Meas.

M. de Labachelerie, C. Latrasse, K. Diomandé, P. Kemssu, P. Cerez, IEEE Trans. Instrum. Meas. 40, 185 (1991).
[CrossRef]

J. Mol. Spectrosc.

Y. Kabbadj, M. Herman, G. Di Lonardo, L. Fusina, J. Mol. Spectrosc. 150, 535 (1991).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys.

S. Kinugawa, H. Sasada, Jpn. J. Appl. Phys. 29, 611 (1990).
[CrossRef]

Laser Phys.

V. A. Alekseev, M. A. Gubin, E. D. Protsenko, Laser Phys. 1, 221 (1991).

Opt. Commun.

O. Acef, J. J. Zondy, M. Abed, D. G. Rovera, A. H. Gerard, A. Clairon, Ph. Laurent, Y. Millierioux, P. Juncar, Opt. Commun. 97, 29 (1993).
[CrossRef]

F. Nez, F. Biraben, R. Felder, Y. Millerioux, Opt. Commun. 102, 432 (1993).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Phys. Rev. Lett.

F. R. Petersen, D. G. McDonald, J. D. Cupp, B. L. Danielson, Phys. Rev. Lett. 31, 573 (1973).
[CrossRef]

Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.

D. J. E. Knight, P. S. Hansell, H. C. Leeson, G. Duxbury, J. Meldau, M. Lawrence, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1837, 106 (1992).

Other

S. Gerstenkorn, P. Luc, Atlas du Spectre d’Absorption de la Molecule d’Iode (Editions du CNRS, Paris, 1978).

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 (2)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic diagram of the optical frequency-difference measurement. EOM, electro-optic modulator; PBS, polarization beam splitter; λ/4, quarter-wave plate; PZT, piezoelectric transducer; OSC, oscillator; FP, Fabry–Perot.

Fig. 2
Fig. 2

Heterodyne beat spectra between the mth-order sideband of laser 1 and laser 2. (a) Two lasers locked to P(7) and P(8) transitions (m = 13, Δ ≃ 76 GHz). The horizontal frequency scale is 1 MHz/division. (b) Two lasers locked to P(9) and P(21) (m = 167, Δ ≃ 979 GHz). The frequency scale is 0.2 MHz/division. In both cases, the vertical scale is 10 dB/division and the resolution bandwidth is 30 kHz.

Tables (2)

Tables Icon

Table 1 Frequency Differences between Rovibrational Lines of the ν1 +ν3 Band of C2H2

Tables Icon

Table 2 Molecular Constants of the ν1 +ν3 Band of C2H2 in Inverse Centimetersa

Equations (2)

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

Δ = ν 2 - v 1 = m × ν m ± ν B             ( for ν 2 > ν 1 ) ,
ν = ν 0 - ( B + B ) J + ( B - B + D - D ) J 2 + 2 ( D + D ) J 3 + ( D - D ) J 4 ,

Metrics