レーザーパルスの伝播効果を考慮に入れた分子回転状態のフェムト秒量子制御

考虑激光脉冲传播效应的分子旋转状态的飞秒量子控制

• 批准号: 15740252
• 负责人: 石川 顕一
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740252/
• 关键词: 量子制御; 時間依存シュレーディンガー方程式; 時間依存偏光; フェムト秒レーザー; インパルシブラマン散乱; 電子スピン操作; 遺伝的アルゴリズム

近年のレーザー技術の発展により、偏光が時間に依存するフェムト秒レーザーパルスの発生が可能になった。偏光はいわば光子の回転状態であり、光と原子・分子の相互作用を偏光によって量子制御できると期待される。高強度レーザーによる原子、分子のイオン化は非摂動論領域に取り扱う必要があるため、時間依存シュレーディンガー方程式の数値シミュレーションが広く用いられている。しかし、従来のシミュレーションは主に直線偏光のみを対象としている。本研究では、任意の時間に依存する偏光状態を持つレーザーパルス中の水素原子に対する時間依存シュレーディンガー方程式の数値計算コードの開発を行い、時間に依存する偏光がイオン化に及ぼす効果を検討した。y方向に進行する任意の偏光のフェムト秒レーザーパルスを考えると、その電場はz成分とx成分を持つ。そのような電場を含む、水素原子に対する時間依存シュレーディンガー方程式中の、波動関数を球面調和関数で展開、動径波動関数を空間グリッド上で離散化し、時間発展を前進差分法で計算するコードを開発した。例として、波長800nm、強度10^<14>W/cm^2で、直線偏光の偏光面が一定の角速度で回転しているような偏光状態のレーザーパルスによる水素原子のイオン化のシミュレーションを行った。原子の感じる電場強度の時間プロファイルは偏光面の回転速度によらないため、トンネル電離では電離度が回転角速度に依存しないことが予想されるが、計算結果からは、回転角速度に対する依存性があることが分かる。この結果からは未知の電離機構の関与の可能性が示唆され、また、時間に依存する偏光状態を用いて、電離度を量子制御できる可能性が示されたと言える。

In recent years, the development of polarization technology depends on time, and the development of polarization technology is possible. The polarization of light and the interaction of atoms and molecules are expected to be controlled by quantum polarization. High intensity atomic, molecular and non-kinetic domain selection, time dependent equation and number of applications In addition to the above, it is also possible to change the color of the film by changing the color of the film. In this study, we investigate the time-dependent polarization state and the effect of the time-dependent polarization equation on the water atom. y direction, arbitrary polarization, polarization The time dependence of the electric field and the water atom in the equation, the ratio, the spherical harmonic relationship, the dynamic diameter ratio, the spatial discretization, the time expansion, and the forward difference method are developed. For example, the wavelength is 800nm, the intensity is 10 <14>W/cm^2, and the polarization plane of linear polarization has a certain angular velocity. Atomic induction electric field intensity time dependence on polarization velocity, ionization degree dependence on polarization angular velocity, calculation result dependence on polarization angular velocity. The results show that the relationship between the ionization mechanism and the possibility of polarization state, ionization degree and quantum control depends on time.

项目成果

Second harmonic generation of pseudo mode-locked multi ten milliwatt picosecond Ti : sapphire laser

伪锁模数十毫瓦皮秒Ti：蓝宝石激光器的二次谐波产生

• 发表时间: 2004
• 期刊: Science and Technology of Advanced Materials 5
• 作者: T.Minegishi;H.Kumagai;Y.Urata;K.L.Ishikawa;M.Nakazawa;K.Midorikawa
• 通讯作者: K.Midorikawa

Multiphoton ionization of He by using intense high-order harmonics in the soft-x-ray region

• DOI: 10.1103/physreva.71.023407
• 发表时间: 2005-02
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: H. Hasegawa;E. Takahashi;Y. Nabekawa;K. Ishikawa;K. Midorikawa

Efficient photoemission and ionization of He+ by a combined fundamental laser and high-order harmonic pulse

• DOI: 10.1103/physreva.70.013412
• 发表时间: 2004-07
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: K. Ishikawa

H.Kumagai et al.: "Visualizing complex propagation of a femtosecond laser pulse in a dispersive transparent bulk material"Journal of the Optical Society of America B. 20. 597 (2003)

H.Kumagai 等人：“可视化飞秒激光脉冲在色散透明块状材料中的复杂传播”美国光学学会杂志 B. 20. 597 (2003)

Enhanced photoemission and ionization of He^+ by simultaneous irradiation of fundamental laser and high-order harmonic pulses

通过同时照射基波激光和高次谐波脉冲增强 He^ 的光电发射和电离

• 发表时间: 2004
• 期刊: Applied Physics B 78
• 作者: H.Hasegawa;E.J.Takahashi;Y.Nabekawa;K.L.Ishikawa;K.Midorikawa;K.L.Ishikawa;K.L.Ishikawa
• 通讯作者: K.L.Ishikawa