¿Cuál es exactamente la diferencia entre los sistemas de 2 niveles, 3 niveles y 4 niveles? ¿Por qué no podemos lograr la emisión estimulada en un sistema de dos niveles mediante el bombeo óptico?
Respuestas
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Nick
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Óptica de bombeo en la mayoría de sólo lograr la igualdad de la población de un sistema de dos niveles. Esto es debido a que las probabilidades de criar a un electrón al nivel superior y la inducción de la decadencia de un electrón al nivel inferior (simulado de emisión) son exactamente los mismos! En otras palabras, cuando ambos niveles son igualmente pobladas, el número de electrones de "subir" y "bajar" será el mismo, por lo que no se puede lograr la inversión de la población, la cual es requerida para los láseres.
La solución es utilizar un tercer nivel metaestable. El bombeo se dará entre los otros dos, pero los electrones en la parte superior del nivel de energía, se descomponen rápidamente en el nivel metaestable, dejando el nivel superior prácticamente despoblada en todo momento. La transición desde el nivel metaestable a la planta baja y tiene una frecuencia diferente: el láser de frecuencia. El bombeo de la frecuencia es entre el nivel superior y el nivel del suelo, por lo que el bombeo es off-resonantes para el láser de transición y, por lo tanto, no se activará la emisión estimulada.
Chris McAtackney
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Abyss Knight
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Para hacer texbook conocimiento acerca de los cuatro láser demandas de inversión de la población, láser umbral, fuente de energía y medio activo voy a responder a la pregunta de una manera concisa. En su medio activo de la unpowered láser térmica es equilibirum. Se rige por la ley de Boltzmann. Así mayores niveles de energía están menos pobladas.
Encender la fuente de poder rellena un alto nivel de energía. La inversión de población es mantenida por la óptica de bombeo a un tercer nivel. Hay una rápida radiationless proceso de "llenar el nivel más alto". Rápido en comparación con proceso de radiación. Punto clave: 3er nivel para el mantenimiento de la inversión de la población.
Inversión de la población de dos niveles: El nivel inferior es menos poblada de contradecir a la ley de Boltzmann. Lasing proceso se lleva a cabo en estos dos niveles. Este proceso de emisión estimulada. El entrante de fotones "ha sido clonado" ;) la longitud de onda, polarización y dirección de la segunda nueva fotones son idénticos. La energía para la creación de este fotón es tomada del sistema. El sistema termina en el nivel más bajo del estado.
