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Grating-cavity continuous-wave optical parametric oscillators for high-resolution mid-infrared spectroscopy

机译：光栅腔连续波光学参量振荡器，用于高分辨率中红外光谱

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The use of grating as a spectral filter provides a simple way of improving wavelength tuning and stability of continuous-wave optical parametric oscillators (cw OPOs). In this paper, we discuss how to design and use such grating-cavity cw OPOs for high-resolution spectroscopy in the molecular fingerprint region at approx3 (mu)m. The first design presented in the paper is based on a metal-coated diffraction grating, which produces fast and broad wavelength tuning and high wavelength stability. The second design uses a bulk Bragg grating for high optical power and good spectral purity. We report a new Bragg-grating OPO and demonstrate its use in a Doppler-free absorption spectroscopy of CH_(4) at approx3.22 (mu)m. In addition, we describe a new balanced detection scheme, which can be used to improve the signal-to-noise ratio of absorption measurements if the measurement noise is limited by the intensity noise of the mid-infrared OPO.
机译：光栅作为光谱滤波器的使用提供了一种简单的方法，可以改善波长调谐和连续波光学参量振荡器（cw OPO）的稳定性。在本文中，我们讨论了如何设计和使用这种光栅腔cw OPO在约3μm的分子指纹区域中用于高分辨率光谱。本文提出的第一个设计基于金属涂层衍射光栅，该光栅可产生快速而宽泛的波长调谐和高波长稳定性。第二种设计使用块状布拉格光栅以实现高光功率和良好的光谱纯度。我们报告了一个新的布拉格光栅OPO，并证明了其在CH_（4）的无多普勒吸收光谱中的使用，其波长约为3.22μm。此外，我们描述了一种新的平衡检测方案，如果测量噪声受到中红外OPO的强度噪声的限制，则可以用来提高吸收测量的信噪比。

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