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波形・位相制御パルスを用いた凝縮系振動波東のコヒーレント量子制御

研究課題

研究課題/領域番号 11440121
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理学一般
研究機関東京農工大学

研究代表者

三沢 和彦  東京農工大学, 工学部, 助教授 (80251396)

研究分担者 覧具 博義  東京農工大学, 工学部, 教授 (50302914)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2000年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1999年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
キーワードフェムト秒位相制御 / チャープパルス / 波束 / パルス位相 / コヒーレント制御 / 位相制御パルス / 分子振動波束 / 周波数分解光ゲート法 / フェムト秒パルス / フェムト秒 / 振動波束 / ポンプダンプ過程
研究概要

本研究では、フェムト秒パルスのスペクトル成分ごとに独立に位相差を与えることで任意の位相関係に固定し、そのパルスで励起することによって、溶液や固体などの凝縮相中で電子波束の生成・検出を行うことを試みた。
まず、電子波束制御を行うためのフェムト秒位相制御光源の開発を行った。4-f光学系で液晶空間光変調器(SLM)を用いた、波長分解能200nm/128pixel、位相シフト分解能6πradian/700stepをもつフィードバック位相制御システムを構築した。さらに、位相制御の一例としてパルス内の相対位相の平坦化を試み、周波数分解光ゲート法により、パルス内の相対位相のシフト量が0.3ラジアン程度となる分散曲線を取得した。
この位相制御光源で生成したフェムト秒チャープパルスによって、エタノール溶液中のシアニン色素分子を励起し、励起状態分布数のパルスチャープ依存性を調べた。特にパルスチャープの向きが負の場合には励起状態分布数は励起直後に大きく減少し、正の場合には大きな分布数が残る。
この実験結果を半定量的に再現するために、振動状態と結合した2準位系に対して量子力学的計算を行った。負チャープの場合は、パルスの前半部分の吸収によって生成された励起状態波束と、基底状態に残された波束の空間的重なりが保たれ、誘導放出が効率的に起こる。それに対して、正チャープでは、0fsでの波束のひろがりが大きく、パルスの後半部分でも吸収が支配的になるために、パルス通過後の励起状態分布数が大きく残っている結果となった。

報告書

(3件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] K.Misawa, T.Kobayashi: "Wave-packet dynamics in a cyanine dye molecule excited with femtosecond chirped pulses"Journal of Chemical Physics. 113. 7546-7553 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Misawa: "Excited-and ground-State wave packet dynamics in organic materials induced by femtosecond chirped pulses"Proceedings of US-Japan Workshop. 286 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Itoh, K.Misawa, R.Lang: "Femtosecond Phase and Amplitude distortion in dielectric materials"Abstracts of International Workshop FST2001. 185 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuda, K.Misawa, R.Lang: "Phase programmable femtosecond optical source for wave packet engineering"Abstracts of International Workshop FST2001. 186 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagara: "Time-resolved interferometry of porphyrin J-aggregates using femtosecond Sagnac interferometer"Abstracts of International Workshop FST2001. 187 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三沢和彦: "フェムト秒コヒーレント量子制御"固体物理. 330-342 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Misawa, T. Kobayashi: "Wave-packet dynamics in a cyanine dye molecule excited with femtosecond chirped pulses"J. Chem. Phys. 113(17). 7546-7553 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiko Misawa: "Excited- and ground-state wave packet dynamics in organic materials induced by femtosecond chirped pulses"Proceedings of US-Japan Workshop, pp.286 (World Scientific, 2001).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sayako Itoh, Kazuhiko Misawa, Roy Lang: "Femtosecond Phase and Amplitude Distortion in Dielectric Materials Measured by Cross-Correlation Frequency Resolved Optical Gating"Abstracts of International Workshop on Femtosecond Technology 2001. 185 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isao Matsuda, Kazuhiko Misawa, Roy Lang: "Phase-Programmable Femtosecond Optical Source for Wave Packet Engineering"Abstracts of International Workshop on Femtosecond Technology 2001. 186 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsugumichi Nagana, K. Misawa, R. Lang: "Time-resolved interferometry of porphyrin J-aggregates using femtosecond Sagnac interferometer"Abstracts of International Workshop on Femtosecond Technology 2001. 184 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kobayashi,H.Kano,and K.Misawa,: "Spectal fringes in difference phase and transmission spectra using a femtosecond Sagnac interferometer"Technical Digest of Quantum Electronics and Laser Science Conference 2000. QWI12. 124 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三沢和彦,覧具博義: "「フェムト秒チャープパルスを用いた電子波束のコヒーレント量子制御」"信学技報LQE2000-3. vol.100(73). 13 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三沢和彦,松田功,覧具博義: "「全固体フェムト秒位相制御レーザー開発の試み」"信学技報LQE2000-71. vol.100(391). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Misawa: "Proceedings of US-Japan Workshop, (World Scientific, 2000)"Excited- and ground-State wave packet dynamics in organic materials induced by femtosecond chirped pulses. 400 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Misawa, T.Kobayashi: "Control of emission spectrum and excited-state dynamics in a cyanine dye molecule with femtosecond chirped pulses"Technical Digest of QELS'99. 77 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Misawa, A.Sugita, J.Janszky, M.Yamashita, T.Kobayashi: "Squeezing of a one-dimensional phonon in a halogen-bridge mixed-valence metal complex"Technical Digest of QELS'99. 165 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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