2.11 לייזר בעל 3 רמות

באיור 2.6 מתוארת בפשטנות מערכת רמות האנרגיה של לייזר בעל 3 רמות: E1, E2, E3 .

לייזר בעל 3 רמות

איור 2.6: א. לייזר בעל 3 רמות

לצורך פשטות נזניח בדיוננו את תהליכי הפליטה הספונטנית של המערכת ונתמקד בלזירה.

על מנת שתתרחש לזירה אנו חייבים לבצע תהליך שאיבה אשר יגרום להיפוך אוכלוסייה כך שברמה E2 יהיו יותר אטומים מאשר ברמת היסוד (E1).

אטומים נשאבים מרמת היסוד (E1) לרמה E3, נשארים שם בממוצע 10-8 שניות, ויורדים (בדרך כלל ע"י דעיכה לא קרינתית) לרמה המטאסטבילית E2.

מאחר שזמן החיים של הרמה E2 הוא ארוך יחסית (מסדר גודל של 10-3 שניות), הם מצטברים ברמה זו.

אם השאיבה האופטית היא מספיק חזקה, הרי לאחר שיותר מ 50% מהאטומים יהיו ברמה E2 נקבל את המצב הנדרש ללזירה שהוא היפוך אוכלוסייה.

שאלה 2.9:

התנאי של שאיבה אופטית חזקה מגביל את לייזרי 3 רמות לפעולה בפולסים בניגוד לפעולה רצופה. מדוע?

ביכולתך לראות אנימציה של פעולת לייזר 3 רמות באמצעות הקלקה כאן.

 

כפתור "הקודם" כפתור "הבא"