発表者

伊藤　祥一（宮坂研）

指導教官

長澤　裕

Title

Coherent Control by Femtosecond Laser Pulse

Abstract

In general, chemical reactions couple with some specific molecular vibrations through which molecular structure is reconstructed into the product. Excitation with femtosecond laser pulse can induce coherent molecular vibrations. The control of chemical reaction via inducing coherent vibrations is termed "coherent control" and it is under vivid investigations. I will present two papers concerning coherent control.
The first paper describes the coherent control of the iodine molecule (I2) by three-pulse laser excitation with degenerate four-wave mixing optical setup. It was demonstrated that enhancement and suppression of molecular vibrations in the ground state as well as in the excited state could be achieved by changing the time intervals among three pulses.
The second paper reports application of pulse shaping based on the evolutionary algorithm. It was applied to control the photodissociation of organometallic compounds in the gas phase. Several generations of optimization with the algorithm resulted in the maximization of specific product yields. This was the result of optimized pulse envelope but not that of the pulse intensity.

概要

一般に化学反応は分子の構造変化を伴うので、特定の分子振動とカップルして進行する可能性がある。フェムト秒パルスレーザーを用いれば、分子のコヒーレントな振動を誘起することができる。コヒーレントな振動を誘起して化学反応を制御する"コヒーレント制御"が盛んに行われている。本発表では、それに関連した論文を2報紹介する。
1報は縮退四光波混合法を用い、３つのパルスでヨウ素分子(I2)の振動のコヒーレント制御を行うものである。3つのパルスの時間差を変えることにより、基底状態、励起状態の振動を選択的に増幅、抑制できることが示された。
もう1報は、遺伝的アルゴリズムによるパルスシェイピングを、気相系での有機金属化合物の光解離反応の制御に適用したものである。数十世代にわたる最適化により、特定の生成物の収率が最大になることが示された。収率はレーザー強度ではなく、パルス波形に依存することが示された。