Titre :

Unlocking synchrotron sources for THz spectroscopy at sub-MHz resolution

Auteur(s) :

Hearne, T. [Auteur]
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay [ISMO]
Mammez, Marie-Hélène [Auteur]
Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère [LPCA]
Mammez, Dominique [Auteur]
Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère [LPCA]
Martin-Drumel, M.-A. [Auteur]
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay [ISMO]
Roy, P. [Auteur]
Synchrotron SOLEIL [SSOLEIL]
Pirali, O. [Auteur]
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay [ISMO]
Eliet, Sophie [Auteur]
Plateforme de Caractérisation Multi-Physiques - IEMN [PCMP - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Barbieri, Stefano [Auteur]
Photonique THz - IEMN [PHOTONIQUE THZ - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Hindle, Francis [Auteur]
Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère [LPCA]
Mouret, Gaël [Auteur]
Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère [LPCA]
Lampin, Jean-Francois [Auteur]
Photonique THz - IEMN [PHOTONIQUE THZ - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]

Titre de la revue :

Optics Express

Pagination :

7372-7382

Éditeur :

Optical Society of America - OSA Publishing

Date de publication :

2022-02-28

ISSN :

1094-4087

Discipline(s) HAL :

Physique [physics]/Physique [physics]/Optique [physics.optics]
Sciences de l'ingénieur [physics]/Optique / photonique

Résumé en anglais : [en]

Synchrotron radiation (SR) has proven to be an invaluable contributor to the field of molecular spectroscopy, particularly in the terahertz region (1-10 THz) where its bright and broadband properties are currently unmatched ...
Lire la suite >Synchrotron radiation (SR) has proven to be an invaluable contributor to the field of molecular spectroscopy, particularly in the terahertz region (1-10 THz) where its bright and broadband properties are currently unmatched by laboratory sources. However, measurements using SR are currently limited to a resolution of around 30 MHz, due to the limits of Fourier-transform infrared spectroscopy. To push the resolution limit further, we have developed a spectrometer based on heterodyne mixing of SR with a newly available THz molecular laser, which can operate at frequencies ranging from 1 to 5.5 THz. This spectrometer can record at a resolution of 80 kHz, with 5 GHz of bandwidth around each molecular laser frequency, making it the first SR-based instrument capable of sub-MHz, Doppler-limited spectroscopy across this wide range. This allows closely spaced spectral features, such as the effects of internal dynamics and fine angular momentum couplings, to be observed. Furthermore, mixing of the molecular laser with a THz comb is demonstrated, which will enable extremely precise determinations of molecular transition frequencies.Lire moins >

Langue :

Anglais

Comité de lecture :

Oui

Audience :

Internationale

Vulgarisation :

Non

Projet ANR :

Conception de détecteurs heterodyne optimisés pour les sources synchrotron

Collections :

• Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520

Source :

Harvested from HAL