Infrared Comb Spectroscopy of Buffer-Gas-Cooled Molecules: Toward Absolute Frequency Metrology of Cold Acetylene

Year: 2021

Authors: Santamaria L., Di Sarno V., Aiello R., De Rosa M., Ricciardi I., De Natale P., Maddaloni P.

Autors Affiliation: Agenzia Spaziale Italiana, Contrada Terlecchia, Matera, 75100, Agenzia Spaziale Italiana, Contrada Terlecchia, 75100, Matera, Italy;, , Italy; Consiglio Nazionale delle Ricerche-Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, Pozzuoli, 80078, Consiglio Nazionale delle Ricerche-Istituto Nazionale di Ottica, Via Campi Flegrei 34, 80078, Pozzuoli, Italy;, , Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, Napoli, 80126, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, 80126, Napoli, Italy, , , Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, Napoli, 80126, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Napoli, Complesso Universitario di M.S. Angelo, Via Cintia, 80126, Napoli, Italy, , , Italy; Consiglio Nazionale delle Ricerche-Istituto Nazionale di Ottica, Largo E. Fermi 6, Firenze, 50125, Consiglio Nazionale delle Ricerche-Istituto Nazionale di Ottica, Largo E. Fermi 6, 50125, Firenze, Italy;, , Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Firenze, Via G. Sansone 1, Sesto Fiorentino, 50019, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sez. di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019, Sesto Fiorentino, Italy, , Italy

Abstract: We review the recent developments in precision ro-vibrational spectroscopy of buffer-gas-cooled neutral molecules, obtained using infrared frequency combs either as direct probe sources or as ultra-accurate optical rulers. In particular, we show how coherent broadband spectroscopy of complex molecules especially benefits from drastic simplification of the spectra brought about by cooling of internal temperatures. Moreover, cooling the translational motion allows longer light-molecule interaction times and hence reduced transit-time broadening effects, crucial for high-precision spectroscopy on simple molecules. In this respect, we report on the progress of absolute frequency metrology experiments with buffer-gas-cooled molecules, focusing on the advanced technologies that led to record measurements with acetylene. Finally, we briefly discuss the prospects for further improving the ultimate accuracy of the spectroscopic frequency measurement.

Journal/Review: INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES

Volume: 22 (1)      Pages from: 250-1  to: 250-21

More Information: The authors acknowledge partially financial support by: Project MOST funded by Agenzia Spaziale Italiana. V. Di Sarno thanks the grant support by Project OT4CLIMA: Programma Operativo Nazionale “Ricerca e Innovazione” (PON “R&I” 2014-2020)-Aerospazio.
KeyWords: buffer gas cooling
DOI: 10.3390/ijms22010250

Citations: 5
data from “WEB OF SCIENCE” (of Thomson Reuters) are update at: 2024-10-27
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