Optically Pumped Terahertz Molecular Laser: Gain Factor and Validation up to 5.5 THz
Marie-Helene Mammez
(1)
,
Zachary Buchanan
(2)
,
Olivier Pirali
(3)
,
Marie-Aline Martin-Drumel
(3)
,
Joan Turut
(4)
,
Guillaume Ducournau
(4, 5)
,
Sophie Eliet
(4, 6)
,
Francis Hindle
(1)
,
S Barbieri
(4, 5)
,
Pascale Roy
(7)
,
Gaël Mouret
(1)
,
Jean-Francois Lampin
(4, 5)
1
LPCA -
Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère
2 UC Davis - University of California [Davis]
3 ISMO - Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay
4 IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520
5 PHOTONIQUE THZ - IEMN - Photonique THz - IEMN
6 PCMP - IEMN - Plateforme de Caractérisation Multi-Physiques - IEMN
7 SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
2 UC Davis - University of California [Davis]
3 ISMO - Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay
4 IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520
5 PHOTONIQUE THZ - IEMN - Photonique THz - IEMN
6 PCMP - IEMN - Plateforme de Caractérisation Multi-Physiques - IEMN
7 SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
Marie-Aline Martin-Drumel
- Fonction : Auteur
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Guillaume Ducournau
- Fonction : Auteur
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Sophie Eliet
- Fonction : Auteur
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Francis Hindle
- Fonction : Auteur
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S Barbieri
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : stefano-barbieri
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Gaël Mouret
- Fonction : Auteur
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Jean-Francois Lampin
- Fonction : Auteur
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Résumé
Quantum cascade laser-pumped terahertz (THz) gas lasers are at the edge ofrevolutionizing THz science where powerful yet tunable sources have long beenlacking. Maybe one of the last remaining drawbacks to a wider use of theseinstruments lies in the lack of available databases of potentially lasing transitionsfor users. A new figure of merit, the molecular gain factor is proposed, that allowsto discriminate transitions by their lasing potential. Using this factor, catalogs ofTHz laser lines of ammonia, both 14 NH 3 and 15 NH 3 , up to 10 THz are reported.Demonstration of the use of these two catalogs, and of the pertinence of themolecular gain factor, is made by experimentally observing 32 laser lines of14 NH 3 and 5 lines of 15 NH 3 up to 5.5 THz. Prospects to generalize the use of thismolecular gain factor to a wide range of molecules are discussed
Domaines
Optique [physics.optics]Format du dépôt | Fichier |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Résumé |
en
Quantum cascade laser-pumped terahertz (THz) gas lasers are at the edge ofrevolutionizing THz science where powerful yet tunable sources have long beenlacking. Maybe one of the last remaining drawbacks to a wider use of theseinstruments lies in the lack of available databases of potentially lasing transitionsfor users. A new figure of merit, the molecular gain factor is proposed, that allowsto discriminate transitions by their lasing potential. Using this factor, catalogs ofTHz laser lines of ammonia, both 14 NH 3 and 15 NH 3 , up to 10 THz are reported.Demonstration of the use of these two catalogs, and of the pertinence of themolecular gain factor, is made by experimentally observing 32 laser lines of14 NH 3 and 5 lines of 15 NH 3 up to 5.5 THz. Prospects to generalize the use of thismolecular gain factor to a wide range of molecules are discussed
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Titre |
en
Optically Pumped Terahertz Molecular Laser: Gain Factor and Validation up to 5.5 THz
|
Auteur(s) |
Marie-Helene Mammez
1
, Zachary Buchanan
2
, Olivier Pirali
3
, Marie-Aline Martin-Drumel
3
, Joan Turut
4
, Guillaume Ducournau
4, 5
, Sophie Eliet
4, 6
, Francis Hindle
1
, S Barbieri
4, 5
, Pascale Roy
7
, Gaël Mouret
1
, Jean-Francois Lampin
4, 5
1
LPCA -
Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère
( 244361 )
- Maison de la Recherche en Environnement Industriel 2 (MREI2) 189A, Avenue Maurice Schumann, 59140 Dunkerque
- France
2
UC Davis -
University of California [Davis]
( 320813 )
- One Shields Avenue, , Davis, CA 95616-5294
- États-Unis
3
ISMO -
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay
( 1051103 )
- Université Paris-Saclay, 91405 Orsay cedex
- France
4
IEMN -
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520
( 1066983 )
- [Univ. Lille, CNRS, Centrale Lille Institut, Junia, Univ. Polytechnique Hauts-de-France] ––
Laboratoire Central – Cité Scientifique – Avenue Poincaré – CS 60069 – 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX
- France
5
PHOTONIQUE THZ - IEMN -
Photonique THz - IEMN
( 1067488 )
- Groupe Photonique THz - IEMN UMR8520 - (Terahertz Photonics)
- France
6
PCMP - IEMN -
Plateforme de Caractérisation Multi-Physiques - IEMN
( 1067502 )
- France
7
SSOLEIL -
Synchrotron SOLEIL
( 1744 )
- L'Orme des Merisiers Saint-Aubin - BP 48 91192 GIF-sur-YVETTE CEDEX
- France
|
Licence |
Paternité
|
Date de publication électronique |
2022-01-21
|
Nom de la revue |
|
Date de publication |
2022-04
|
Langue du document |
Anglais
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Page/Identifiant |
2100263
|
Volume |
3
|
Collaboration/Projet |
|
Financement |
|
Référence interne |
|
Projet(s) ANR |
|
Projet(s) Européen(s) |
|
Domaine(s) |
|
DOI | 10.1002/adpr.202100263 |
Origine :
Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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