Comb-assisted cavity ring-down spectroscopy of a buffer-gas-cooled molecular beam.
We demonstrate continuous-wave cavity ring-down spectroscopy of a partially hydrodynamic molecular beam emerging from a buffer-gas-cooling source. Specifically, the (ν1 + ν3) vibrational overtone band of acetylene (C2H2) around 1.5 μm is accessed using a narrow-linewidth diode laser stabilized against a GPS-disciplined rubidium clock via an optical frequency comb synthesizer. As an example, the absolute frequency of the R(1) component is measured with a fractional accuracy of ∼1 × 10(-9). Our approach represents the first step towards the extension of more sophisticated cavity-enhanced interrogation schemes, including saturated absorption cavity ring-down or two-photon excitation, to buffer-gas-cooled molecular beams.
CNR-INO, Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, 80078 Pozzuoli, Italy. pasquale.maddaloni@ino.it and INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, 80126 Napoli, Italy.
Luigi
L
Santamaria
CNR-INO, Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, 80078 Pozzuoli, Italy. pasquale.maddaloni@ino.it and INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, 80126 Napoli, Italy.
Valentina Di
VD
Sarno
CNR-INO, Largo Fermi 6, 50125 Firenze, Italy and INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Sesto Fiorentino, Italy.
Paolo De
PD
Natale
CNR-INO, Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, 80078 Pozzuoli, Italy. pasquale.maddaloni@ino.it and INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, 80126 Napoli, Italy.
Maurizio De
MD
Rosa
CNR-INO, Largo Fermi 6, 50125 Firenze, Italy.
Massimo
M
Inguscio
CNR-INO, Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, 80078 Pozzuoli, Italy. pasquale.maddaloni@ino.it.
Simona
S
Mosca
CNR-INO, Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, 80078 Pozzuoli, Italy. pasquale.maddaloni@ino.it and INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, 80126 Napoli, Italy.
Iolanda
I
Ricciardi
INRIM, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Strada delle Cacce 91, 10135 Torino, Italy.
Davide
D
Calonico
INRIM, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Strada delle Cacce 91, 10135 Torino, Italy.
Filippo
F
Levi
CNR-INO, Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, 80078 Pozzuoli, Italy. pasquale.maddaloni@ino.it and INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, 80126 Napoli, Italy.
Pasquale
P
Maddaloni