Создание инверсной заселенности

Инверсной заселенности энергетических уровней можно добиться с помощью некоторого воздействия на атомы, независимого от усиливаемого света.

Наиболее простой путь создания инверсной заселенности осуществляется в трехуровневых системах (рис. 8.4, a). На рис. изображено распределение заселённостей в равновесном состоянии системы. При воздействии на систему излучением большой мощности с частотой w _н = (E ₂ – Е ₀)/ заселенности уровней Е ₀ и Е ₂ при выполнении условия практически сравниваются. Допустим, что время жизни атомов на уровне Е ₂ очень мало и они спонтанно переходят на уровень Е ₁, время жизни на котором у них достаточно велико. Ясно, что атомы на уровне Е ₁ будут накапливаться, в результате чего создается инверсная заселенность между уровнями Е ₁ и Е ₀ (рис. 8.4, б) Этот переход может быть использован для усиления света с частотой w = (E ₁ – Е ₀)/ .

Р и с. 8.3 Р и с. 8.4