Методы создания инверсии

Методы создания инверсии населенности

На первый взгляд инверсию населенности можно создать в среде с двумя энергетическими уровнями Е1 и Е21. Например, это можно попытаться сделать путём облучения среды фотонами с частотой . Т.к. в нормальных условиях N2 Е2, чем Е2 => Е1.

Однако, когда населенности окажутся равными N2=N1, процессы вынужденного излучения и поглощения будут компенсировать друг друга и инверсию создать будет невозможно.

Каждый электрик должен знать:  Индуктивность прямого провода онлайн расчет в калькуляторе

Поэтому для лазеров применяют среды, в которых частицы могут занимать не два, а три или четыре уровня

С случае трехуровневой системы (рис. ) уровень Е2 должен быть метастабильными, т.е. время жизни частицы на этом уровне намного превышает время жизни на других уровнях возбуждённого состояния. Это означает, что W21 N1, которая используется для генерации лазерного излучения за счёт перехода Е2 => Е1. Причём переход Е3 => Е2 происходит без излучения с передачей энергии кристаллической решетке в виде тепла. Пример такой среды – рубин с примесью ионов хрома.

Каждый электрик должен знать:  Для чего нужны кабельные муфты, виды соединительных муфт

В случае четырехуровневой системы метастабильным является уровень Е2, при этом W21 N1, которая используется для генерации лазерного излучения — за счёт перехода с Е2 на Е1. Затем происходит быстрый переход с Е1 на Е без излучения. В четырехуровневой системе создать инверсию населенностей проще, т.к. уровень Е1 первоначально заселен очень мало и уже при незначительном переводе частиц на уровень Е2 создается инверсия населенностей. Пример – стекло с неодимом, а также газовая активная среда, применяемая в газовых СО2— лазерах. Создание инверсии населенностей в активной среде называется процессом накачки (или просто накачкой).

Каждый электрик должен знать:  Возможна ли замена механизма выключателя без замены рамки

Добавить комментарий