频率调制与光反馈锁定在腔增强吸收光谱中的潜力表征

本文描述了一种将连续波分布反馈二极管激光器的光反馈自锁定到 V 形高精细度腔、以等于 V 形腔自由光谱范围的频率进行激光相位调制以及在此高调制频率下检测透射激光束的组合方法，用于腔增强吸收光谱的可能应用。为了估计在开放空气中通过 V 形腔的激光强度和频率调制光三重态的吸光度基线噪声，在腔输出镜后放置了一个充满低压 C2H2 的 1.5 厘米长光学池。通过腔输出上的实验带宽归一化相对强度噪声以及 1.5 厘米池中 C2H2 吸收引起的频率调制吸收信号来评估该装置的性能。根据这些数据，我们估计，对于从连续 TEM00 共振透射最大强度峰值处记录的差拍信号中提取的 C2H2 吸收光谱，可以实现 $2.1 \times 10^{-11} \text{ cm}^{-1} \text{ Hz}^{-1/2}$ 的噪声等效吸收灵敏度，比散粒噪声极限高出 11.7 倍。