Hannover 2003 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 3: Laserspektroskopie 1

Q 3.3: Talk

Monday, March 24, 2003, 11:30–11:45, F107

Einsatz eines Quanten-Kaskaden-Lasers zum hochempfindlichen Spurengasnachweis mittels Cavity-Leak-Out-Spektroskopie — •Markus Horstjann, Heiko Ganser, Peter Hering und Manfred Mürtz — Institut für Lasermedizin, Universität Düsseldorf, www.ilm.uni-duesseldorf.de/tracegas.

Quanten-Kaskaden-Laser (QCL) verbinden eine schmale Linienbreite mit hoher optischer Ausgangsleistung und sind über mehrere Wellenzahlen kontinuierlich durchstimmbar. Deshalb eignen sie sich hervorragend für die hochempfindliche Spurengasanalyse, wie sie z.B. mit einem Cavity-Leak-Out-Spektrometer (CALOS) im mittleren Infrarotbereich realisiert werden kann [1]. Hierbei wird ein Resonator hoher Güte optisch gepumpt; anschließend wird der Pumplaser abgeschaltet und die Abklingzeit des im Resonator gespeicherten Lichts beobachtet.

Wir stellen einen Aufbau mit einer 25 cm langen Bow-Tie Cavity vor, mit der eine effektive Absorptionsweglänge von 1,8 km erreicht wird. Der eingesetzte QCL arbeitet bei 5,2 µm Wellenlänge und liefert etwa 10 mW im Dauerstrichbetrieb. Mit unserer QCL-basierten CALOS-Anordnung erzielen wir eine Nachweisempfindlichkeit von 3 ppb NO (Zeitauflösung: 10 s).

[1] Dahnke, Kleine, Hering, Mürtz, Appl. Phys. B 72, 971-975 (2001).