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J. Phys. I France
Volume 6, Number 6, June 1996
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| Page(s) | 771 - 781 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jp1:1996241 | |
J. Phys. I France 6 (1996) 771-781
Measurement of the Carbon Isotopic Composition of Methane Using Helicoidal Laser Eigenstates
D. Jacob1, A. le Floch1, F. Bretenaker1 and P. Guenot21 Laboratoire d'Electronique Quantique - Physique des Lasers, Unité Associée Centre National de la Recherche Scientifique 1202, Université de Rennes I, Campus de Beaulieu, F-35042 Rennes Cedex, France
2 Centre Régional de Mesures Physiques de l'Ouest, Université de Rennes I, Campus de Beaulieu, F-35042 Rennes Cedex, France
(Received 13 December 1995, received in final form 28 February 1996, accepted 5 March 1996)
Abstract
The spatially generalized Jones matrix formalism is used to design a laser cavity to make intracavity measurements of the
carbon isotopic composition of methane. the method is based on a double optical lever effect for helicoidally polarized eigenstates,
permitting to measure successively the
and
concentrations. To choose the probed isotope, one simply tunes the frequency of the laser by Zeeman effect. The experiment
exhibits a good agreement with the predictions and permits to measure the
composition ratio of methane with an uncertainty of the order of
for a sample containing only
mole of methane.
Résumé
On utilise le formalisme des matrices de Jones généralisées spatialement pour concevoir une cavité laser permettant la mesure
intra-cavité de la composition isotopique du carbone présent dans le méthane. La méthode est fondée sur une double application
de l'effet de levier optique pour les états propres hélicoïdaux, permettant de mesurer successivement les concentrations de
et de
. Pour passer d'un isotope à l'autre, on ajuste simplement la fréquence du laser par effet Zeeman. L'expérience est en bon
accord avec les prédictions et permet d'effectuer la mesure du rapport isotopique
avec une fourchette d'incertitude de
pour des échantillons de gaz ne contenant que
mole de méthane.
© Les Editions de Physiques 1996