Abstract

The absolute frequency of an acetylene-stabilized laser at 1542 nm is measured at its second harmonic (771 nm) by use of a femtosecond optical comb based on a mode-locked Ti:sapphire laser. Frequency stability and reproducibility of the acetylene-stabilized laser are evaluated by the femtosecond comb with a H maser as a frequency reference. The absolute frequency of a laser diode stabilized on the P16 transition of C132H2 is determined to be 194 369 569 383.6(1.3) kHz. The acetylene-stabilized laser serves as an important optical frequency standard for telecommunication applications.

© 2003 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. de Labachelerie, K. Nakagawa, Y. Awaji, and M. Ohtsu, Opt. Lett. 20, 572 (1995).
    [CrossRef]
  2. K. Nakagawa, M. de Labachelerie, Y. Awaji, and M. Ohtsu, J. Opt. Soc. Am. B 13, 2708 (1996).
    [CrossRef]
  3. A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
    [CrossRef]
  4. A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
    [CrossRef]
  5. A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.
  6. T. J. Quinn, Metrologia 40, 103 (2003).
    [CrossRef]
  7. Th. Udem, J. Reichert, R. Holzwarth, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 82, 3568 (1999).
    [CrossRef]
  8. S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. F.-L. Hong, K. Minoshima, A. Onae, H. Inaba, H. Takada, A. Hirai, H. Matsumoto, T. Sugiura, and M. Yoshida, Opt. Lett. 28, 1516 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. F. Tauser, A. Leitenstorfer, and W. Zinth, Opt. Express 11, 594 (2003), http://www.opticsexpress.org.
    [CrossRef] [PubMed]
  12. F.-L. Hong, Y. Zhang, J. Ishikawa, A. Onae, and H. Matsumoto, J. Opt. Soc. Am. B 19, 946 (2002).
    [CrossRef]
  13. M. Kusaba and J. Henningsen, J. Mol. Spectrosc. 209, 216 (2001).
    [CrossRef]
  14. M. Kourogi, K. Nakagawa, and M. Ohtsu, IEEE J. Quantum Electron. 29, 2693 (1993).
    [CrossRef]

2003

2002

2001

M. Kusaba and J. Henningsen, J. Mol. Spectrosc. 209, 216 (2001).
[CrossRef]

2000

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

1999

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

Th. Udem, J. Reichert, R. Holzwarth, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 82, 3568 (1999).
[CrossRef]

1996

1995

1993

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

Acef, O.

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Awaji, Y.

Cundiff, S. T.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

de Labachelerie, M.

Diddams, S. A.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Felder, R.

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Hall, J. L.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Hänsch, T. W.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Th. Udem, J. Reichert, R. Holzwarth, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 82, 3568 (1999).
[CrossRef]

Harada, S.

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

Henningsen, J.

M. Kusaba and J. Henningsen, J. Mol. Spectrosc. 209, 216 (2001).
[CrossRef]

Hirai, A.

Holzwarth, R.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Th. Udem, J. Reichert, R. Holzwarth, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 82, 3568 (1999).
[CrossRef]

Hong, F.-L.

F.-L. Hong, K. Minoshima, A. Onae, H. Inaba, H. Takada, A. Hirai, H. Matsumoto, T. Sugiura, and M. Yoshida, Opt. Lett. 28, 1516 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

F.-L. Hong, Y. Zhang, J. Ishikawa, A. Onae, and H. Matsumoto, J. Opt. Soc. Am. B 19, 946 (2002).
[CrossRef]

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Ikegami, T.

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

Imai, K.

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

Inaba, H.

Ishikawa, J.

Jones, D. J.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Kourogi, M.

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

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

Kusaba, M.

M. Kusaba and J. Henningsen, J. Mol. Spectrosc. 209, 216 (2001).
[CrossRef]

Leitenstorfer, A.

Matsumoto, H.

F.-L. Hong, K. Minoshima, A. Onae, H. Inaba, H. Takada, A. Hirai, H. Matsumoto, T. Sugiura, and M. Yoshida, Opt. Lett. 28, 1516 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

F.-L. Hong, Y. Zhang, J. Ishikawa, A. Onae, and H. Matsumoto, J. Opt. Soc. Am. B 19, 946 (2002).
[CrossRef]

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Minoshima, K.

F.-L. Hong, K. Minoshima, A. Onae, H. Inaba, H. Takada, A. Hirai, H. Matsumoto, T. Sugiura, and M. Yoshida, Opt. Lett. 28, 1516 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

Nakagawa, K.

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

K. Nakagawa, M. de Labachelerie, Y. Awaji, and M. Ohtsu, J. Opt. Soc. Am. B 13, 2708 (1996).
[CrossRef]

M. de Labachelerie, K. Nakagawa, Y. Awaji, and M. Ohtsu, Opt. Lett. 20, 572 (1995).
[CrossRef]

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

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Ohtsu, M.

Okumura, K.

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Onae, A.

F.-L. Hong, K. Minoshima, A. Onae, H. Inaba, H. Takada, A. Hirai, H. Matsumoto, T. Sugiura, and M. Yoshida, Opt. Lett. 28, 1516 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

F.-L. Hong, Y. Zhang, J. Ishikawa, A. Onae, and H. Matsumoto, J. Opt. Soc. Am. B 19, 946 (2002).
[CrossRef]

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Quinn, T. J.

T. J. Quinn, Metrologia 40, 103 (2003).
[CrossRef]

Ranka, J. K.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Reichert, J.

Th. Udem, J. Reichert, R. Holzwarth, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 82, 3568 (1999).
[CrossRef]

Stentz, A.

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Sugiura, T.

Sugiyama, K.

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

Takada, H.

Tauser, F.

Udem, Th.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Th. Udem, J. Reichert, R. Holzwarth, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 82, 3568 (1999).
[CrossRef]

Widiyatomoko, B.

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

Windeler, R. S.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Yamaguchi, A.

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

Ye, J.

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Yoda, J.

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

Yoshida, M.

F.-L. Hong, K. Minoshima, A. Onae, H. Inaba, H. Takada, A. Hirai, H. Matsumoto, T. Sugiura, and M. Yoshida, Opt. Lett. 28, 1516 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

Zhang, Y.

Zinth, W.

IEEE J. Quantum Electron.

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

IEEE Trans. Instrum. Meas.

A. Onae, K. Okumura, J. Yoda, K. Nakagawa, A. Yamaguchi, M. Kourogi, K. Imai, and B. Widiyatomoko, IEEE Trans. Instrum. Meas. 48, 563 (1999).
[CrossRef]

J. Mol. Spectrosc.

M. Kusaba and J. Henningsen, J. Mol. Spectrosc. 209, 216 (2001).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

Metrologia

T. J. Quinn, Metrologia 40, 103 (2003).
[CrossRef]

Opt. Commun.

A. Onae, T. Ikegami, K. Sugiyama, F.-L. Hong, K. Minoshima, H. Matsumoto, K. Nakagawa, M. Yoshida, and S. Harada, Opt. Commun. 183, 181 (2000).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. Lett.

Th. Udem, J. Reichert, R. Holzwarth, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 82, 3568 (1999).
[CrossRef]

S. A. Diddams, D. J. Jones, J. Ye, S. T. Cundiff, J. L. Hall, J. K. Ranka, R. S. Windeler, R. Holzwarth, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. Lett. 84, 5102 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Science

D. J. Jones, S. A. Diddams, J. K. Ranka, A. Stentz, R. S. Windeler, J. L. Hall, and S. T. Cundiff, Science 288, 635 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Other

A. Onae, K. Okumura, K. Sugiyama, F.-L. Hong, H. Matsumoto, K. Nakagawa, R. Felder, and O. Acef, in Proceedings of the 6th Symposium on Frequency Standards and Metrology, P. Gill, ed. (World Scientific, Singapore, 2001), pp. 445–452.

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

Schematic diagram of the experimental setup: EDFA, erbium-doped fiber amplifier; SMFs, single-mode fibers; APDs, avalanche photodiodes; AOM, acousto-optic modulator; DMs, dichroic mirrors; SHG, second-harmonic generation; PLLs, phase-locked loops; PZT, piezoelectric transducer.

Fig. 2
Fig. 2

Spectra of the original comb of the Ti:sapphire laser and the broadened comb after the photonic crystal fiber. The inset shows the beat signal between modes of the broadened comb at 771 nm and the SHG of the acetylene-stabilized laser (two peaks near 130 and 662 MHz). The resolution bandwidth was 300 kHz.

Fig. 3
Fig. 3

Root Allan variance of the measured beat frequency between the comb and the SHG of the acetylene-stabilized laser (filled circles). For comparison, the root Allan variance of the measured beat frequency between the comb and an iodine-stabilized Nd:YAG laser (filled triangles) is indicated, together with typical values of the H maser and the iodine-stabilized laser.

Fig. 4
Fig. 4

Absolute frequency and repeatability of the laser locked on the P16 transition of C132H2.

Metrics