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Optical-feedback cavity-enhanced absorption spectroscopy with a quantum cascade laser

机译：量子级联激光器的光反馈腔增强吸收光谱

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Optical-feedback cavity-enhanced absorption spectroscopy is demonstrated in the mid-IR by using a quantum cascade laser (emitting at 4.46 (mu)m). The laser linewidth reduction and frequency locking by selective optical feedback from the resonant cavity field turns out to be particularly advantageous in this spectral range: It allows strong cavity transmission, which compensates for low light sensitivity, especially when using room-temperature detectors. We obtain a noise equivalent absorption coefficient of 3 X 10~(-9)/cm for 1 s averaging of spectra composed by 100 independent points. At 4.46 (mu)m, this yields a detection limit of 35 parts in 10~(12) by volume for N_(2)O at 50 mbar, corresponding to 4 X 10~(7) molecules/cm~(3), or still to 1 fmol in the sample volume.
机译：通过使用量子级联激光器（发射4.46μm），在中红外中证明了光反馈腔增强吸收光谱。事实证明，通过从谐振腔场进行选择性光反馈来减少激光线宽和锁定频率在该光谱范围内特别有利：它可以实现强腔传输，从而补偿了低光敏性，尤其是在使用室温探测器时。对于由100个独立点组成的光谱的1 s平均，我们获得3 X 10〜（-9）/ cm的噪声等效吸收系数。在4.46μm处，N_（2）O在50 mbar下的检测限为10〜（12）体积中的35份，相当于4 X 10〜（7）分子/ cm〜（3），或样品体积仍为1 fmol。

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