Abstract

We present photoacoustic (PA) spectroscopy measurements of carbon dioxide, methanol, and ammonia. The light source for the excitation was a single-mode quantum cascade distributed-feedback laser, which was operated in pulsed mode at moderate duty cycle and slightly below room temperature. Temperature tuning resulted in a typical wavelength range of 3cm-1at a linewidth of 0.2cm-1. The setup was based on a Herriott multipass arrangement around the PA cell; the cell was equipped with a radial 16-microphone array to increase sensitivity. Despite the relatively small average laser power, the ammonia detection limit was 300 parts in 109by volume.

© 2001 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Hofstetter, M. Beck, T. Aellen, and and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 78, 396 (2001).
  2. C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).
  3. W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).
  4. B. A. Paldus, T. G. Spence, R. N. Zare, J. Oomens, F. J. M. Harren, D. H. Parker, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 178 (1999).
  5. R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).
  6. A. Olafsson, M. Hammerich, J. Bülow, and J. Henningsen, Appl. Phys. B 49, 91 (1989).
  7. S. Bernegger and M. W. Sigrist, Infrared Phys. 30, 375 (1990).
  8. P. Repond and M. W. Sigrist, IEEE J. Quantum Electron. 32, 1549 (1996).
  9. D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).
  10. R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).
  11. D. Herriott, H. Kogelnik, and R. Kompner, Appl. Opt. 3, 523 (1964).
  12. A. Karbach and P. Hess, J. Chem. Phys. 84, 2945 (1986).

2001

D. Hofstetter, M. Beck, T. Aellen, and and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 78, 396 (2001).

2000

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

1999

1998

D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

1996

P. Repond and M. W. Sigrist, IEEE J. Quantum Electron. 32, 1549 (1996).

1990

S. Bernegger and M. W. Sigrist, Infrared Phys. 30, 375 (1990).

1989

A. Olafsson, M. Hammerich, J. Bülow, and J. Henningsen, Appl. Phys. B 49, 91 (1989).

1986

A. Karbach and P. Hess, J. Chem. Phys. 84, 2945 (1986).

1964

Aellen, T.

D. Hofstetter, M. Beck, T. Aellen, and and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 78, 396 (2001).

Baillargeon, J. N.

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

B. A. Paldus, T. G. Spence, R. N. Zare, J. Oomens, F. J. M. Harren, D. H. Parker, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 178 (1999).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Beck, M.

D. Hofstetter, M. Beck, T. Aellen, and and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 78, 396 (2001).

Bernegger, S.

S. Bernegger and M. W. Sigrist, Infrared Phys. 30, 375 (1990).

Bülow, J.

A. Olafsson, M. Hammerich, J. Bülow, and J. Henningsen, Appl. Phys. B 49, 91 (1989).

Capasso, F.

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

B. A. Paldus, T. G. Spence, R. N. Zare, J. Oomens, F. J. M. Harren, D. H. Parker, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 178 (1999).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Cho, A. Y.

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

B. A. Paldus, T. G. Spence, R. N. Zare, J. Oomens, F. J. M. Harren, D. H. Parker, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 178 (1999).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Chu, S. N. G.

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Curl, R. F.

D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).

Faist, J.

D. Hofstetter, M. Beck, T. Aellen, and and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 78, 396 (2001).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Finger, N.

W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).

Gianordoli, S.

W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).

Gmachl, C.

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

B. A. Paldus, T. G. Spence, R. N. Zare, J. Oomens, F. J. M. Harren, D. H. Parker, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 178 (1999).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Gornik, E.

W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).

Hammerich, M.

A. Olafsson, M. Hammerich, J. Bülow, and J. Henningsen, Appl. Phys. B 49, 91 (1989).

Harren, F. J. M.

Henningsen, J.

A. Olafsson, M. Hammerich, J. Bülow, and J. Henningsen, Appl. Phys. B 49, 91 (1989).

Herriott, D.

Hess, P.

A. Karbach and P. Hess, J. Chem. Phys. 84, 2945 (1986).

Hofstetter, D.

D. Hofstetter, M. Beck, T. Aellen, and and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 78, 396 (2001).

Hutchinson, A. L.

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

B. A. Paldus, T. G. Spence, R. N. Zare, J. Oomens, F. J. M. Harren, D. H. Parker, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 178 (1999).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Hvozdara, L.

W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).

Karbach, A.

A. Karbach and P. Hess, J. Chem. Phys. 84, 2945 (1986).

Kogelnik, H.

Köhler, R.

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

Kompner, R.

Lancaster, D. G.

D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).

Liu, H. C.

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

Neu, W.

D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).

Olafsson, A.

A. Olafsson, M. Hammerich, J. Bülow, and J. Henningsen, Appl. Phys. B 49, 91 (1989).

Oomens, J.

Paiella, R.

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

Paldus, B. A.

Parker, D. H.

Repond, P.

P. Repond and M. W. Sigrist, IEEE J. Quantum Electron. 32, 1549 (1996).

Richter, D.

D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).

Schrenk, W.

W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).

Sigrist, M. W.

P. Repond and M. W. Sigrist, IEEE J. Quantum Electron. 32, 1549 (1996).

S. Bernegger and M. W. Sigrist, Infrared Phys. 30, 375 (1990).

Sivco, D. L.

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

B. A. Paldus, T. G. Spence, R. N. Zare, J. Oomens, F. J. M. Harren, D. H. Parker, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Opt. Lett. 24, 178 (1999).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Spence, T. G.

Strasser, G.

W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).

Tittel, F. K.

D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).

Tredicucci, A.

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

Zare, R. N.

Appl. Opt.

Appl. Phys. Lett.

W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli, L. Hvozdara, G. Strasser, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett. 76, 253 (1999).

Appl. Phys. B

A. Olafsson, M. Hammerich, J. Bülow, and J. Henningsen, Appl. Phys. B 49, 91 (1989).

D. Richter, D. G. Lancaster, R. F. Curl, W. Neu, and F. K. Tittel, Appl. Phys. B 67, 347 (1998).

Appl. Phys. Lett.

R. Köhler, C. Gmachl, A. Tredicucci, F. Capasso, D. L. Sivco, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 76, 1092 (2000).

D. Hofstetter, M. Beck, T. Aellen, and and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 78, 396 (2001).

C. Gmachl, F. Capasso, J. Faist, A. L. Hutchinson, A. Tredicucci, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, S. N. G. Chu, and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 72, 1430 (1998).

IEEE J. Quantum Electron.

P. Repond and M. W. Sigrist, IEEE J. Quantum Electron. 32, 1549 (1996).

Infrared Phys.

S. Bernegger and M. W. Sigrist, Infrared Phys. 30, 375 (1990).

J. Chem. Phys.

A. Karbach and P. Hess, J. Chem. Phys. 84, 2945 (1986).

Opt. Lett.

Science

R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, H. C. Liu, Science 290, 1739 (2000).

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