Abstract

We report on a widely (2.25 THz or 75cm1) and rapidly (4.5THz/s) mode-hop-free (MHF) tunable mid-IR laser source at 3.3μm, consisting of a 5%-MgO:LiNbO3 singly resonant optical parametric oscillator (SRO) pumped by an automated broadly MHF tunable extended-cavity diode laser (ECDL). The broad and rapid MHF tuning capability of the ECDL is readily transferred to the SRO idler wave owing to the quasi-noncritical pump spectral acceptance bandwidth of the quasi-phase-matching. Fast and broadband high-resolution Doppler spectroscopy measurements of the ν3 band of CH4 are presented to illustrate the performance of the mid-IR optical parametric oscillator spectrometer.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).
  2. M. E. Klein, C. K. Laue, D.-H. Lee, K.-J. Boller, and R. Wallenstein, Opt. Lett. 25, 490 (2000).
    [CrossRef]
  3. M. E. Klein, P. Gross, K.-J. Boller, M. Auerbach, P. Wessels, and C. Fallnich, Opt. Lett. 28, 920 (2003).
    [CrossRef]
  4. I. D. Lindsay, B. Abdhimoolam, P. Groβ, M. E. Klein, and K.-J. Boller, Opt. Express 13, 1234 (2005).
    [CrossRef]
  5. D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
    [CrossRef]
  6. E. Andrieux, T. Zanon, M. Cadoret, A. Rihan, and J.-J. Zondy, Opt. Lett. 36, 1212 (2011).
    [CrossRef]
  7. X. Hong, X. Shen, M. Gong, and F. Wang, Opt. Lett. 37, 4982 (2012).
    [CrossRef]
  8. O. Gayer, Z. Sacks, E. Galun, and A. Arie, Appl. Phys. B 91, 343 (2008).
    [CrossRef]
  9. M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
    [CrossRef]

2013 (1)

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

2012 (1)

2011 (2)

E. Andrieux, T. Zanon, M. Cadoret, A. Rihan, and J.-J. Zondy, Opt. Lett. 36, 1212 (2011).
[CrossRef]

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

2009 (1)

M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

O. Gayer, Z. Sacks, E. Galun, and A. Arie, Appl. Phys. B 91, 343 (2008).
[CrossRef]

2005 (1)

2003 (1)

2000 (1)

Abdhimoolam, B.

Andrieux, E.

Arie, A.

O. Gayer, Z. Sacks, E. Galun, and A. Arie, Appl. Phys. B 91, 343 (2008).
[CrossRef]

Arslanov, D. D.

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

Auerbach, M.

Boller, K. J.

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

Boller, K.-J.

Cadoret, M.

Cristescu, S. M.

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

Fallnich, C.

Galun, E.

O. Gayer, Z. Sacks, E. Galun, and A. Arie, Appl. Phys. B 91, 343 (2008).
[CrossRef]

Gayer, O.

O. Gayer, Z. Sacks, E. Galun, and A. Arie, Appl. Phys. B 91, 343 (2008).
[CrossRef]

Gong, M.

Groß, P.

Gross, P.

Halonen, L.

M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
[CrossRef]

Harren, F. J. M.

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
[CrossRef]

Hong, X.

Klein, M. E.

Laue, C. K.

Lee, D.-H.

Lindsay, I. D.

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

I. D. Lindsay, B. Abdhimoolam, P. Groβ, M. E. Klein, and K.-J. Boller, Opt. Express 13, 1234 (2005).
[CrossRef]

Mandon, J.

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

Ngai, A. K. Y.

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

Peltola, J.

M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
[CrossRef]

Persijn, S.

M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
[CrossRef]

Persijn, S. T.

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

Rihan, A.

Sacks, Z.

O. Gayer, Z. Sacks, E. Galun, and A. Arie, Appl. Phys. B 91, 343 (2008).
[CrossRef]

Shen, X.

Spunei, M.

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

Vainio, M.

M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
[CrossRef]

Wallenstein, R.

Wang, F.

Wessels, P.

Zanon, T.

Zondy, J.-J.

Appl. Phys. B (3)

D. D. Arslanov, M. Spunei, A. K. Y. Ngai, S. M. Cristescu, I. D. Lindsay, S. T. Persijn, K. J. Boller, and F. J. M. Harren, Appl. Phys. B 103, 223 (2011).
[CrossRef]

O. Gayer, Z. Sacks, E. Galun, and A. Arie, Appl. Phys. B 91, 343 (2008).
[CrossRef]

M. Vainio, J. Peltola, S. Persijn, F. J. M. Harren, and L. Halonen, Appl. Phys. B 94, 411 (2009).
[CrossRef]

Laser Photon. Rev. (1)

D. D. Arslanov, M. Spunei, J. Mandon, S. M. Cristescu, S. T. Persijn, and F. J. M. Harren, Laser Photon. Rev. 7, 188 (2013).

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (4)

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 MIR spectrometer based on a singly resonant OPO pumped by an ECDL diode.

Fig. 2.
Fig. 2.

Experimental QPM curve as a function of the pump wavelength at fixed crystal temperature, showing that the entire ν3 band of CH4 (inset: HITRAN simulation) can be accessed by pump wavelength tuning only.

Fig. 3.
Fig. 3.

Quasi-noncritical pump spectral acceptance curve of 5%–ppMgCLN–SRO around λp=1062.8nm (solid line curve). The dashed parabolic curve shows the corresponding φ(λp)=Δk(λp)L/2 pump-induced phase-mismatch at fixed λ1564nm. The allowable rapid pump wavelength sweep is delimited by points A and B (see text for explanation).

Fig. 4.
Fig. 4.

Doppler spectrum of the (a) Q branch of the ν3 band of CH4 with a 30cm1 scan trace (central panel) and (b) wide portion of the R branch extending over 75cm1 (central panel). Both spectra were recorded at 4.5THz/s scan speed. In both plots the upper panel shows HITRAN simulation. The synchronously recorded Ge etalon fringes are shown in the bottom panels.

Metrics