Abstract

The signal-to-noise ratio (SNR) in off-axis integrated cavity output spectroscopy (OA-ICOS) is investigated and compared to direct absorption spectroscopy using multipass absorption cells [tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS)]. Applying measured noise characteristics of a near-IR tunable diode laser and detector, it is shown that the optimum SNR is not generally reached at the highest effective absorption path length. Simulations are used to determine the parameters for maximized SNR of OA-ICOS.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. B. Paul, L. Lapson, and J. G. Anderson, Appl. Opt. 40, 4904 (2001).
    [CrossRef]
  2. L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).
  3. D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O’Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002).
    [CrossRef]
  4. D. Herriott, H. Kogelnik, and R. Kompfner, Appl. Opt. 3, 523 (1964).
    [CrossRef]
  5. J. B. McManus, P. L. Kebabian, and M. S. Zahniser, Appl. Opt. 34, 3336 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
    [CrossRef]
  7. A. O’Keefe and A. G. Deacon, Rev. Sci. Instrum. 59, 2544 (1988).
    [CrossRef]
  8. A. O’Keefe, J. J. Scherer, and J. B. Paul, Chem. Phys. Lett. 307, 343 (1999).
    [CrossRef]
  9. E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
    [CrossRef]
  10. D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. Y. A. Bakhirkin, A. A. Kosterev, C. Roller, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Opt. 43, 2257 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. P. Werle and F. Slemr, Appl. Opt. 30, 430 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. E. L. Dereniak and G. D. Boreman, Infrared Detectors and Systems (Wiley, 1996).
  14. H. Fischer and M. Tacke, J. Opt. Soc. Am. B 8, 1824 (1991).
    [CrossRef]
  15. P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
    [CrossRef]
  16. T. Gensty, W. Elsässer, and C. Mann, Opt. Express 13, 2032 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  17. Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
    [CrossRef]

2009 (1)

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2008 (2)

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

2005 (1)

2004 (2)

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

Y. A. Bakhirkin, A. A. Kosterev, C. Roller, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Opt. 43, 2257 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2002 (2)

D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O’Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002).
[CrossRef]

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

2001 (2)

J. B. Paul, L. Lapson, and J. G. Anderson, Appl. Opt. 40, 4904 (2001).
[CrossRef]

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

1999 (1)

A. O’Keefe, J. J. Scherer, and J. B. Paul, Chem. Phys. Lett. 307, 343 (1999).
[CrossRef]

1995 (1)

1991 (2)

1988 (1)

A. O’Keefe and A. G. Deacon, Rev. Sci. Instrum. 59, 2544 (1988).
[CrossRef]

1964 (1)

Akikusa, N.

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

Allen, N. T.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

Anderson, J. G.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

J. B. Paul, L. Lapson, and J. G. Anderson, Appl. Opt. 40, 4904 (2001).
[CrossRef]

Baer, D. S.

D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O’Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002).
[CrossRef]

Baillargeon, J. N.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Bakhirkin, Y. A.

Boreman, G. D.

E. L. Dereniak and G. D. Boreman, Infrared Detectors and Systems (Wiley, 1996).

Capasso, F.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Cho, A. Y.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Clair, J. M. S.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Clair, J. M. St.

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

Curl, R. F.

Y. A. Bakhirkin, A. A. Kosterev, C. Roller, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Opt. 43, 2257 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

D’Amato, F.

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

Deacon, A. G.

A. O’Keefe and A. G. Deacon, Rev. Sci. Instrum. 59, 2544 (1988).
[CrossRef]

Demusz, J. N.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Dereniak, E. L.

E. L. Dereniak and G. D. Boreman, Infrared Detectors and Systems (Wiley, 1996).

Edamura, T.

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

Elsässer, W.

Engel, G. S.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

Fischer, H.

Gensty, T.

Gmachl, C.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Greenberg, M.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Gupta, M.

D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O’Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002).
[CrossRef]

Hanisco, T. F.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Herriott, D.

Hutchinson, A. L.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Ishihara, M.

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

Kasahara, K.

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

Kebabian, P. L.

Kelly, K. K.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Keutsch, F. N.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

Kogelnik, H.

Kompfner, R.

Kosterev, A. A.

Y. A. Bakhirkin, A. A. Kosterev, C. Roller, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Opt. 43, 2257 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Kroll, J. H.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

Kumazaki, N.

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

Lapson, L.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. B. Paul, L. Lapson, and J. G. Anderson, Appl. Opt. 40, 4904 (2001).
[CrossRef]

Mann, C.

Martin, T.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Maurer, K.

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

Mazzinghi, P.

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

McLaughlin, R. J.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

McManus, J. B.

Menzel, L.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Moyer, E. J.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

O’Brien, A.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

O’Keefe, A.

D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O’Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002).
[CrossRef]

A. O’Keefe, J. J. Scherer, and J. B. Paul, Chem. Phys. Lett. 307, 343 (1999).
[CrossRef]

A. O’Keefe and A. G. Deacon, Rev. Sci. Instrum. 59, 2544 (1988).
[CrossRef]

Paul, J. B.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O’Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002).
[CrossRef]

J. B. Paul, L. Lapson, and J. G. Anderson, Appl. Opt. 40, 4904 (2001).
[CrossRef]

A. O’Keefe, J. J. Scherer, and J. B. Paul, Chem. Phys. Lett. 307, 343 (1999).
[CrossRef]

Richard, E. C.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Rivero, M.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Roller, C.

Rosa, M. D.

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

Sayres, D. S.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

Scherer, J. J.

A. O’Keefe, J. J. Scherer, and J. B. Paul, Chem. Phys. Lett. 307, 343 (1999).
[CrossRef]

Schmeltekopf, A. L.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Sivco, D. L.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Slemr, F.

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

P. Werle and F. Slemr, Appl. Opt. 30, 430 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Sugiyama, A.

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

Tacke, M.

Takagi, Y.

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

Thompson, T. L.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Tittel, F. K.

Y. A. Bakhirkin, A. A. Kosterev, C. Roller, R. F. Curl, and F. K. Tittel, Appl. Opt. 43, 2257 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Tuck, A. F.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Tuozzolo, C.

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Urban, W.

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

Werle, P.

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

P. Werle and F. Slemr, Appl. Opt. 30, 430 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Wilson, R.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Winkler, R. H.

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Zahniser, M. S.

Appl. Opt. (5)

Appl. Phys. B (4)

L. Menzel, A. A. Kosterev, R. F. Curl, F. K. Tittel, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho, and W. Urban, Appl. Phys. B 72, 859 (2001).

D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O’Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002).
[CrossRef]

E. J. Moyer, D. S. Sayres, G. S. Engel, J. M. St. Clair, F. N. Keutsch, N. T. Allen, J. H. Kroll, and J. G. Anderson, Appl. Phys. B 92, 467 (2008).
[CrossRef]

E. C. Richard, K. K. Kelly, R. H. Winkler, R. Wilson, T. L. Thompson, R. J. McLaughlin, A. L. Schmeltekopf, and A. F. Tuck, Appl. Phys. B 75, 183 (2002).
[CrossRef]

Chem. Phys. Lett. (1)

A. O’Keefe, J. J. Scherer, and J. B. Paul, Chem. Phys. Lett. 307, 343 (1999).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

Y. Takagi, N. Kumazaki, M. Ishihara, K. Kasahara, A. Sugiyama, N. Akikusa, and T. Edamura, Electron. Lett. 44, 860 (2008).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Opt. Express (1)

Rev. Sci. Instrum. (2)

A. O’Keefe and A. G. Deacon, Rev. Sci. Instrum. 59, 2544 (1988).
[CrossRef]

D. S. Sayres, E. J. Moyer, T. F. Hanisco, J. M. S. Clair, F. N. Keutsch, A. O’Brien, N. T. Allen, L. Lapson, J. N. Demusz, M. Rivero, T. Martin, M. Greenberg, C. Tuozzolo, G. S. Engel, J. H. Kroll, J. B. Paul, and J. G. Anderson, Rev. Sci. Instrum. 80, 044102 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Spectrochim. Acta, Part A (1)

P. Werle, P. Mazzinghi, F. D’Amato, M. D. Rosa, K. Maurer, and F. Slemr, Spectrochim. Acta, Part A 60, 1685 (2004).
[CrossRef]

Other (1)

E. L. Dereniak and G. D. Boreman, Infrared Detectors and Systems (Wiley, 1996).

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

(a) Constant injection current, I LD , is provided to the LD. P opt ¯ is detected by a PD. Mean voltage U ¯ and fluctuation u rms are measured by an oscilloscope at the output of a TIA. (b) Variance of noise power ( δ P 2 ¯ ) as a function of mean optical power ( P opt ¯ ) showing dark noise, shot noise, and laser excess noise contributions.

Fig. 2
Fig. 2

Calculated SNR. OA-ICOS, solid lines 1 (PDA400) and 3 (PDA10DT) for P 0 ¯ = 20 mW , single-pass absorption A ( ν 0 ) = 1 × 10 5 , L = 0.3 m , T M = 1 , C P = 1 . TDLAS, dashed lines 2 (PDA400) and 4 (PDA10DT) for R = 0.99 .

Equations (4)

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

P A ( ν 0 ) ¯ = P 0 ¯ T M C p 2 · 1 G + 1 / A ( ν 0 ) .
P A ( ν 0 ) ¯ = P 0 ¯ R ( N 1 ) { 1 exp [ α ( ν 0 ) N L ] } .
δ P 2 ¯ = δ P dark 2 ¯ Δ f + 2 e S 1 P T ¯ Δ f + RIN P T ¯ 2 Δ f .
SNR = P A ¯ δ P 2 ¯ .

Metrics