Abstract

We introduce optical feedback frequency stabilized cavity ring-down spectroscopy (OFFS-CRDS), a near-shot-noise-limited technique that combines kilohertz resolution with an absorption detection sensitivity of 5×1013cm1Hz1/2. Its distributed feedback laser source is stabilized to a highly stable V-shaped reference cavity by optical feedback and fine-tuned by means of single-sideband modulation. The stability of this narrow laser is transferred to a ring-down (RD) cavity using a new fibered Pound–Drever–Hall (PDH) locking scheme without a dedicated electro-optic phase modulator, yielding several hundred RD events per second. We demonstrate continuous coverage of more than 7 nm with a baseline noise of 5×1012cm1 and a dynamic range spanning six decades. With its resonant intracavity light intensity on the order of 1kW/cm2, the spectrometer was used for observing a Lamb dip in a transition of carbon dioxide involving four vibrational quanta. Saturating such a weak transition at 160 μW input power, OFFS-CRDS paves the way to Doppler-free molecular overtone spectroscopy for precision measurements of hyperfine structures and pressure shifts.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Romanini, A. Kachanov, N. Sadeghi, and F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997).
    [CrossRef]
  2. S. Kassi and A. Campargue, J. Chem. Phys. 137, 234201 (2012).
    [CrossRef]
  3. A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
    [CrossRef]
  4. D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
    [CrossRef]
  5. J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
    [CrossRef]
  6. P. Wcisło, A. Cygan, D. Lisak, and R. Ciuryło, Phys. Rev. A 88, 012517 (2013).
    [CrossRef]
  7. A. Campargue, S. Kassi, K. Pachucki, and J. Komasa, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 802 (2012).
    [CrossRef]
  8. D. Long, M. Okumura, C. Miller, and J. Hodges, Appl. Phys. B 105, 471 (2011).
    [CrossRef]
  9. Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
    [CrossRef]
  10. C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
    [CrossRef]
  11. L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
    [CrossRef]
  12. G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
    [CrossRef]
  13. A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
    [CrossRef]
  14. J. Burkart, D. Romanini, and S. Kassi, Opt. Lett. 38, 2062 (2013).
    [CrossRef]
  15. H. Huang and K. Lehmann, Appl. Phys. B 94, 355 (2009).
    [CrossRef]
  16. P. Werle, R. Mücke, and F. Slemr, Appl. Phys. B 57, 131 (1993).
    [CrossRef]
  17. S. Kassi, D. Romanini, A. Campargue, and B. Bussery-Honvault, Chem. Phys. Lett. 409, 281 (2005).
    [CrossRef]
  18. P. Ehlers, I. Silander, J. Wang, A. Foltynowicz, and O. Axner, Opt. Lett. 39, 279 (2014).
    [CrossRef]
  19. D. Lisak and J. T. Hodges, Appl. Phys. B 88, 317 (2007).
    [CrossRef]
  20. G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
    [CrossRef]

2014 (1)

2013 (7)

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

J. Burkart, D. Romanini, and S. Kassi, Opt. Lett. 38, 2062 (2013).
[CrossRef]

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

P. Wcisło, A. Cygan, D. Lisak, and R. Ciuryło, Phys. Rev. A 88, 012517 (2013).
[CrossRef]

2012 (3)

A. Campargue, S. Kassi, K. Pachucki, and J. Komasa, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 802 (2012).
[CrossRef]

S. Kassi and A. Campargue, J. Chem. Phys. 137, 234201 (2012).
[CrossRef]

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

2011 (2)

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

D. Long, M. Okumura, C. Miller, and J. Hodges, Appl. Phys. B 105, 471 (2011).
[CrossRef]

2010 (1)

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

H. Huang and K. Lehmann, Appl. Phys. B 94, 355 (2009).
[CrossRef]

2007 (2)

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

D. Lisak and J. T. Hodges, Appl. Phys. B 88, 317 (2007).
[CrossRef]

2005 (1)

S. Kassi, D. Romanini, A. Campargue, and B. Bussery-Honvault, Chem. Phys. Lett. 409, 281 (2005).
[CrossRef]

1997 (1)

D. Romanini, A. Kachanov, N. Sadeghi, and F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997).
[CrossRef]

1993 (1)

P. Werle, R. Mücke, and F. Slemr, Appl. Phys. B 57, 131 (1993).
[CrossRef]

Abe, H.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Amy-Klein, A.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

Axner, O.

Bartalini, S.

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

Bielska, K.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Bordé, C.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

Borri, S.

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

Briaudeau, S.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

Burkart, J.

Bussery-Honvault, B.

S. Kassi, D. Romanini, A. Campargue, and B. Bussery-Honvault, Chem. Phys. Lett. 409, 281 (2005).
[CrossRef]

Campargue, A.

A. Campargue, S. Kassi, K. Pachucki, and J. Komasa, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 802 (2012).
[CrossRef]

S. Kassi and A. Campargue, J. Chem. Phys. 137, 234201 (2012).
[CrossRef]

S. Kassi, D. Romanini, A. Campargue, and B. Bussery-Honvault, Chem. Phys. Lett. 409, 281 (2005).
[CrossRef]

Cancio, P.

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

Casa, G.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Castrillo, A.

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Chardonnet, C.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

Chelin, P.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Chen, Y.

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

Ciurylo, R.

P. Wcisło, A. Cygan, D. Lisak, and R. Ciuryło, Phys. Rev. A 88, 012517 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Couloume, G. L.

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

Cygan, A.

P. Wcisło, A. Cygan, D. Lisak, and R. Ciuryło, Phys. Rev. A 88, 012517 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Daussy, C.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

De Natale, P.

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

De Vizia, M. D.

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Delière, Q.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Dhyne, M.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Djerroud, K.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

Domyslawska, J.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Douglass, K.

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

Ehlers, P.

Fasci, E.

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Fissiaux, L.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Foltynowicz, A.

Galli, I.

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

Galzerano, G.

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Gianfrani, L.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Giusfredi, G.

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

Guinet, M.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

Hartmann, J.-M.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Hermier, Y.

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

Hodges, J.

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

D. Long, M. Okumura, C. Miller, and J. Hodges, Appl. Phys. B 105, 471 (2011).
[CrossRef]

Hodges, J. T.

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

D. Lisak and J. T. Hodges, Appl. Phys. B 88, 317 (2007).
[CrossRef]

Hu, S.-M.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Huang, H.

H. Huang and K. Lehmann, Appl. Phys. B 94, 355 (2009).
[CrossRef]

Ido, T.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

Kachanov, A.

D. Romanini, A. Kachanov, N. Sadeghi, and F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997).
[CrossRef]

Kassi, S.

J. Burkart, D. Romanini, and S. Kassi, Opt. Lett. 38, 2062 (2013).
[CrossRef]

S. Kassi and A. Campargue, J. Chem. Phys. 137, 234201 (2012).
[CrossRef]

A. Campargue, S. Kassi, K. Pachucki, and J. Komasa, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 802 (2012).
[CrossRef]

S. Kassi, D. Romanini, A. Campargue, and B. Bussery-Honvault, Chem. Phys. Lett. 409, 281 (2005).
[CrossRef]

Kessler, J.

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

Komasa, J.

A. Campargue, S. Kassi, K. Pachucki, and J. Komasa, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 802 (2012).
[CrossRef]

Landsheere, X.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Laporta, P.

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Lehmann, K.

H. Huang and K. Lehmann, Appl. Phys. B 94, 355 (2009).
[CrossRef]

Lehmann, K. K.

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

Lepère, M.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Lisak, D.

P. Wcisło, A. Cygan, D. Lisak, and R. Ciuryło, Phys. Rev. A 88, 012517 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

D. Lisak and J. T. Hodges, Appl. Phys. B 88, 317 (2007).
[CrossRef]

Liu, A.-W.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Lollar, B. S.

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

Long, D.

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

D. Long, M. Okumura, C. Miller, and J. Hodges, Appl. Phys. B 105, 471 (2011).
[CrossRef]

Long, D. A.

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

Lu, Y.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Maslowski, P.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Maxwell, S.

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

Mazzotti, D.

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

Merlone, A.

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Miller, C.

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

D. Long, M. Okumura, C. Miller, and J. Hodges, Appl. Phys. B 105, 471 (2011).
[CrossRef]

Moretti, L.

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

Mücke, R.

P. Werle, R. Mücke, and F. Slemr, Appl. Phys. B 57, 131 (1993).
[CrossRef]

Ngo, N. H.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Okumura, M.

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

D. Long, M. Okumura, C. Miller, and J. Hodges, Appl. Phys. B 105, 471 (2011).
[CrossRef]

Onstott, T. C.

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

Ozimek, F.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

Pachucki, K.

A. Campargue, S. Kassi, K. Pachucki, and J. Komasa, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 802 (2012).
[CrossRef]

Piwinski, M.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

Plusquellic, D.

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

Radzewicz, C.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

Romanini, D.

J. Burkart, D. Romanini, and S. Kassi, Opt. Lett. 38, 2062 (2013).
[CrossRef]

S. Kassi, D. Romanini, A. Campargue, and B. Bussery-Honvault, Chem. Phys. Lett. 409, 281 (2005).
[CrossRef]

D. Romanini, A. Kachanov, N. Sadeghi, and F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997).
[CrossRef]

Sadeghi, N.

D. Romanini, A. Kachanov, N. Sadeghi, and F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997).
[CrossRef]

Silander, I.

Slemr, F.

P. Werle, R. Mücke, and F. Slemr, Appl. Phys. B 57, 131 (1993).
[CrossRef]

Stec, K.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

Stoeckel, F.

D. Romanini, A. Kachanov, N. Sadeghi, and F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997).
[CrossRef]

Tran, H.

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

Trawinski, R.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

Trawinski, R. S.

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Truong, G.-W.

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

van Zee, R.

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

Wang, J.

Wcislo, P.

P. Wcisło, A. Cygan, D. Lisak, and R. Ciuryło, Phys. Rev. A 88, 012517 (2013).
[CrossRef]

Werle, P.

P. Werle, R. Mücke, and F. Slemr, Appl. Phys. B 57, 131 (1993).
[CrossRef]

Wójtewicz, S.

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

Anal. Chem. (1)

Y. Chen, K. K. Lehmann, J. Kessler, B. S. Lollar, G. L. Couloume, and T. C. Onstott, Anal. Chem. 85, 11250 (2013).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (4)

D. Long, M. Okumura, C. Miller, and J. Hodges, Appl. Phys. B 105, 471 (2011).
[CrossRef]

H. Huang and K. Lehmann, Appl. Phys. B 94, 355 (2009).
[CrossRef]

P. Werle, R. Mücke, and F. Slemr, Appl. Phys. B 57, 131 (1993).
[CrossRef]

D. Lisak and J. T. Hodges, Appl. Phys. B 88, 317 (2007).
[CrossRef]

Chem. Phys. Lett. (3)

S. Kassi, D. Romanini, A. Campargue, and B. Bussery-Honvault, Chem. Phys. Lett. 409, 281 (2005).
[CrossRef]

D. Romanini, A. Kachanov, N. Sadeghi, and F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997).
[CrossRef]

D. A. Long, A. Cygan, R. van Zee, M. Okumura, C. Miller, D. Lisak, and J. Hodges, Chem. Phys. Lett. 536, 1 (2012).
[CrossRef]

Eur. Phys. J. Spec. Top. (1)

A. Cygan, S. Wójtewicz, J. Domysławska, P. Masłowski, K. Bielska, M. Piwiński, K. Stec, R. Trawiński, F. Ozimek, C. Radzewicz, H. Abe, T. Ido, J. Hodges, D. Lisak, and R. Ciuryło, Eur. Phys. J. Spec. Top. 222, 2119 (2013).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

S. Kassi and A. Campargue, J. Chem. Phys. 137, 234201 (2012).
[CrossRef]

Nat. Photonics (1)

G.-W. Truong, K. Douglass, S. Maxwell, R. van Zee, D. Plusquellic, J. Hodges, and D. Long, Nat. Photonics 7, 532 (2013).
[CrossRef]

Opt. Lett. (2)

Phys. Chem. Chem. Phys. (1)

A. Campargue, S. Kassi, K. Pachucki, and J. Komasa, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 802 (2012).
[CrossRef]

Phys. Rev. A (2)

J.-M. Hartmann, H. Tran, N. H. Ngo, X. Landsheere, P. Chelin, Y. Lu, A.-W. Liu, S.-M. Hu, L. Gianfrani, G. Casa, A. Castrillo, M. Lepère, Q. Delière, M. Dhyne, and L. Fissiaux, Phys. Rev. A 87, 013403 (2013).
[CrossRef]

P. Wcisło, A. Cygan, D. Lisak, and R. Ciuryło, Phys. Rev. A 88, 012517 (2013).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (3)

C. Daussy, M. Guinet, A. Amy-Klein, K. Djerroud, Y. Hermier, S. Briaudeau, C. Bordé, and C. Chardonnet, Phys. Rev. Lett. 98, 250801 (2007).
[CrossRef]

L. Moretti, A. Castrillo, E. Fasci, M. D. De Vizia, G. Casa, G. Galzerano, A. Merlone, P. Laporta, and L. Gianfrani, Phys. Rev. Lett. 111, 060803 (2013).
[CrossRef]

G. Giusfredi, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, I. Galli, D. Mazzotti, and P. De Natale, Phys. Rev. Lett. 104, 110801 (2010).
[CrossRef]

Rev. Sci. Instrum. (1)

A. Cygan, D. Lisak, P. Masłowski, K. Bielska, S. Wójtewicz, J. Domysławska, R. S. Trawiński, R. Ciuryło, H. Abe, and J. T. Hodges, Rev. Sci. Instrum. 82, 063107 (2011).
[CrossRef]

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 (7)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental setup for OFFS-CRDS. The laser source is optically locked to a highly stable V-shaped reference cavity and fine-tuned using single-sideband modulation [14]. Curved lines, polarization-maintaining optical fibers; straight lines, laser beam; dashed lines, electrical signals.

Fig. 2.
Fig. 2.

Exponential fit residuals of a single RD event exhibit photon shot noise. Averaging over many residuals reveals an integrated acquisition card nonlinearity of a few parts per million.

Fig. 3.
Fig. 3.

Absorption measurement stability without modulation of the circulator-cavity distance is close to the fundamental shot-noise limit at short averaging times. The inset shows the corresponding RD time series. Absorption noise during circulator-cavity fringe scrambling averages out rapidly in a characteristic manner shown by the simulated line.

Fig. 4.
Fig. 4.

Absorption spectrum of 10 Pa of CO2 without any baseline correction recorded at frequency steps of 50 MHz.

Fig. 5.
Fig. 5.

Spectrometer baseline in the absence of absorption features recorded at frequency steps of 103cm1 after linear correction (upper panel). The corresponding absorption noise PSD reveals two interference fringes (lower panel). On the x axis, the frequency space period f of spectral components is expressed in terms of the corresponding etalon length c/(2f).

Fig. 6.
Fig. 6.

Isolated 3001(3)0000 P(16) line in 2 Pa of CO2 recorded with adaptive resolution. Upper panel: experimental data points and adjusted Voigt profile. Lower panel: fit residuals from fits with a Gaussian (top) and a Voigt profile (bottom).

Fig. 7.
Fig. 7.

Lamb dip on the 3001(3)0000 P(16) line of CO2 at 0.25 Pa recorded at frequency steps of 40 kHz. Blue line: Lorentzian fit with quadratic baseline.

Metrics