Abstract

We demonstrate a technique for gas phase spectroscopy and sensing by detecting changes in compliance voltage of an external cavity quantum cascade laser due to intracavity absorption. The technique is characterized and used to measure the absorption spectrum of water vapor and Freon-134a.

© 2012 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
    [CrossRef]
  2. A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
    [CrossRef]
  3. A. Hugi, R. Maulini, and J. Faist, Semicond. Sci. Technol. 25, 083001 (2010).
    [CrossRef]
  4. G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
    [CrossRef]
  5. S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
    [CrossRef]
  6. H. Christoph, Meas. Sci. Technol. 23, 012001 (2012).
    [CrossRef]
  7. M. C. Phillips and M. S. Taubman, “Gas detection via compliance voltage measurement in an external-cavity semiconductor laser,” U.S. patent pending 61,592,297 (January 30, 2012).
  8. K. B. Rochford and A. H. Rose, Opt. Lett. 20, 2105 (1995).
    [CrossRef]
  9. J. von Staden, T. Gensty, W. Elsasser, G. Giuliani, and C. Mann, Opt. Lett. 31, 2574 (2006).
    [CrossRef]
  10. Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
    [CrossRef]
  11. D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 81, 2683 (2002).
    [CrossRef]
  12. V. M. Baev, T. Latz, and P. E. Toschek, Appl. Phys. B 69, 171 (1999).
    [CrossRef]
  13. M. A. Belkin, M. Loncar, B. G. Lee, C. Pflugl, R. Audet, L. Diehl, F. Capasso, D. Bour, S. Corzine, and G. Hofler, Opt. Express 15, 11262 (2007).
    [CrossRef]
  14. G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
    [CrossRef]
  15. M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
    [CrossRef]
  16. M. S. Taubman, Rev. Sci. Instrum. 82, 064704 (2011).
    [CrossRef]
  17. M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
    [CrossRef]
  18. S. W. Sharpe, T. J. Johnson, R. L. Sams, P. M. Chu, G. C. Rhoderick, and P. A. Johnson, Appl. Spectrosc. 58, 1452 (2004).
    [CrossRef]

2012

H. Christoph, Meas. Sci. Technol. 23, 012001 (2012).
[CrossRef]

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

2011

M. S. Taubman, Rev. Sci. Instrum. 82, 064704 (2011).
[CrossRef]

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

2010

A. Hugi, R. Maulini, and J. Faist, Semicond. Sci. Technol. 25, 083001 (2010).
[CrossRef]

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

2008

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

2007

2006

2004

2002

D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 81, 2683 (2002).
[CrossRef]

1999

V. M. Baev, T. Latz, and P. E. Toschek, Appl. Phys. B 69, 171 (1999).
[CrossRef]

1995

1994

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Audet, R.

Baev, V. M.

V. M. Baev, T. Latz, and P. E. Toschek, Appl. Phys. B 69, 171 (1999).
[CrossRef]

Bakhirkin, Y.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

Beck, M.

D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 81, 2683 (2002).
[CrossRef]

Belkin, M. A.

Bernacki, B. E.

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

Bour, D.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

M. A. Belkin, M. Loncar, B. G. Lee, C. Pflugl, R. Audet, L. Diehl, F. Capasso, D. Bour, S. Corzine, and G. Hofler, Opt. Express 15, 11262 (2007).
[CrossRef]

Cannon, B. D.

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

Capasso, F.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

M. A. Belkin, M. Loncar, B. G. Lee, C. Pflugl, R. Audet, L. Diehl, F. Capasso, D. Bour, S. Corzine, and G. Hofler, Opt. Express 15, 11262 (2007).
[CrossRef]

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Cho, A. Y.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Christoph, H.

H. Christoph, Meas. Sci. Technol. 23, 012001 (2012).
[CrossRef]

Chu, P. M.

Cleary, J. W.

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

Corzine, S.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

M. A. Belkin, M. Loncar, B. G. Lee, C. Pflugl, R. Audet, L. Diehl, F. Capasso, D. Bour, S. Corzine, and G. Hofler, Opt. Express 15, 11262 (2007).
[CrossRef]

Curl, R. F.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

Davies, A. G.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Davies, P. B.

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

Dean, P.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Diehl, L.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

M. A. Belkin, M. Loncar, B. G. Lee, C. Pflugl, R. Audet, L. Diehl, F. Capasso, D. Bour, S. Corzine, and G. Hofler, Opt. Express 15, 11262 (2007).
[CrossRef]

Edwards, O.

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

Elsasser, W.

Engeln, R.

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

Faist, J.

A. Hugi, R. Maulini, and J. Faist, Semicond. Sci. Technol. 25, 083001 (2010).
[CrossRef]

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 81, 2683 (2002).
[CrossRef]

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Fraser, M.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

Fredricksen, C. J.

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

Gensty, T.

Giovannini, M.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

Giuliani, G.

Harrison, P.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Hofler, G.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

M. A. Belkin, M. Loncar, B. G. Lee, C. Pflugl, R. Audet, L. Diehl, F. Capasso, D. Bour, S. Corzine, and G. Hofler, Opt. Express 15, 11262 (2007).
[CrossRef]

Hofstetter, D.

D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 81, 2683 (2002).
[CrossRef]

Hugi, A.

A. Hugi, R. Maulini, and J. Faist, Semicond. Sci. Technol. 25, 083001 (2010).
[CrossRef]

Hutchinson, A. L.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Ikonic, Z.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Indjin, D.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Johnson, P. A.

Johnson, T. J.

Khanna, S. P.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Kliese, R.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Kosterev, A.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

Lachab, M.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Latz, T.

V. M. Baev, T. Latz, and P. E. Toschek, Appl. Phys. B 69, 171 (1999).
[CrossRef]

Lee, B. G.

Lewicki, R.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

Lim, Y. L.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Linfield, E. H.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Lombardi, G.

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

Loncar, M.

Mann, C.

Maulini, R.

A. Hugi, R. Maulini, and J. Faist, Semicond. Sci. Technol. 25, 083001 (2010).
[CrossRef]

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

Medhi, G.

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

Muravjov, A. V.

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

Myers, T. L.

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

Nikolic, M.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Peale, R. E.

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

Pflugl, C.

Phillips, M. C.

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

M. C. Phillips and M. S. Taubman, “Gas detection via compliance voltage measurement in an external-cavity semiconductor laser,” U.S. patent pending 61,592,297 (January 30, 2012).

Rakic, A. D.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Rhoderick, G. C.

Rochford, K. B.

Ropcke, J.

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

Rose, A. H.

Sams, R. L.

Saxena, H.

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

Schiffern, J. T.

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

Schram, D. C.

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

Sharpe, S. W.

Sirtori, C.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Sivco, D. L.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

So, S.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

Stahl, R. D.

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

Taubman, M. S.

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

M. S. Taubman, Rev. Sci. Instrum. 82, 064704 (2011).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

M. C. Phillips and M. S. Taubman, “Gas detection via compliance voltage measurement in an external-cavity semiconductor laser,” U.S. patent pending 61,592,297 (January 30, 2012).

Tittel, F.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

Tittel, F. K.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

Toschek, P. E.

V. M. Baev, T. Latz, and P. E. Toschek, Appl. Phys. B 69, 171 (1999).
[CrossRef]

Troccoli, M.

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

Valavanis, A.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

von Staden, J.

Welzel, S.

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

Wilson, S. J.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

Wysocki, G.

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

Appl. Phys. B

G. Wysocki, R. Lewicki, R. F. Curl, F. K. Tittel, L. Diehl, F. Capasso, M. Troccoli, G. Hofler, D. Bour, S. Corzine, R. Maulini, M. Giovannini, and J. Faist, Appl. Phys. B 92, 305 (2008).
[CrossRef]

A. Kosterev, G. Wysocki, Y. Bakhirkin, S. So, R. Lewicki, M. Fraser, F. Tittel, and R. F. Curl, Appl. Phys. B 90, 165 (2008).
[CrossRef]

V. M. Baev, T. Latz, and P. E. Toschek, Appl. Phys. B 69, 171 (1999).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

Y. L. Lim, P. Dean, M. Nikolic, R. Kliese, S. P. Khanna, M. Lachab, A. Valavanis, D. Indjin, Z. Ikonic, P. Harrison, E. H. Linfield, A. G. Davies, S. J. Wilson, and A. D. Rakic, Appl. Phys. Lett. 99, 081108 (2011).
[CrossRef]

D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 81, 2683 (2002).
[CrossRef]

Appl. Spectrosc.

J. Appl. Phys.

S. Welzel, G. Lombardi, P. B. Davies, R. Engeln, D. C. Schram, and J. Ropcke, J. Appl. Phys. 104, 093115(2008).
[CrossRef]

Meas. Sci. Technol.

H. Christoph, Meas. Sci. Technol. 23, 012001 (2012).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Proc. SPIE

M. S. Taubman, T. L. Myers, B. E. Bernacki, R. D. Stahl, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and M. C. Phillips, Proc. SPIE 8268, 82682G (2012).
[CrossRef]

G. Medhi, A. V. Muravjov, H. Saxena, J. W. Cleary, C. J. Fredricksen, R. E. Peale, and O. Edwards, Proc. SPIE 7680, 76800N (2010).
[CrossRef]

M. C. Phillips, M. S. Taubman, B. E. Bernacki, B. D. Cannon, J. T. Schiffern, and T. L. Myers, Proc. SPIE 7608, 76080D (2010).
[CrossRef]

Rev. Sci. Instrum.

M. S. Taubman, Rev. Sci. Instrum. 82, 064704 (2011).
[CrossRef]

Science

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Semicond. Sci. Technol.

A. Hugi, R. Maulini, and J. Faist, Semicond. Sci. Technol. 25, 083001 (2010).
[CrossRef]

Other

M. C. Phillips and M. S. Taubman, “Gas detection via compliance voltage measurement in an external-cavity semiconductor laser,” U.S. patent pending 61,592,297 (January 30, 2012).

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.

(a) Schematic for ECQCL-voltage intracavity sensing. The compliance voltage (Vc) is measured across the QCL device driven by a current controller (CC). (b) LIV curves for ECQCL at center of tuning range (solid) and outside tuning range (dashed).

Fig. 2.
Fig. 2.

Measured ECQCL voltage spectra for currents of 550, 600, 650, 700, 750, and 800 mA (bottom to top).

Fig. 3.
Fig. 3.

Measured ECQCL voltage spectra for intracavity (a) water vapor and (b) Freon-134a with concentrations 0, 200, 400, 1000, and 2000 ppm (top to bottom). The inset shows a magnified region of the spectrum.

Fig. 4.
Fig. 4.

Change in compliance voltage spectrum between 0 and 2000 ppm of Freon-134a (top) and library absorption spectrum (bottom). The inset shows a scatter plot of compliance voltage change versus absorption coefficient for 2000 ppm of Freon-134a and a linear fit.

Metrics