Co je to tříúrovňový laser?

Laser obecně emituje světlo prostřednictvím typu zesílení.Atomové fotony mohou být manipulovány tak, aby soustředily energii světla na malou oblast nebo ji nasměrovaly na velké vzdálenosti.Způsob, ve kterém je energie nasměrována do světelného paprsku, aby se zesílila, se nazývá čerpání a laserové čerpadlo obvykle stimuluje částice do vyššího energetického stavu.Každý stát je často označován jako úroveň;Například tříúrovňový laser může nasměrovat světlo ve třech různých fázích před jeho emitem.Taková konfigurace se často používá k zajištění toho, aby paprsek byl na požadované úrovni výkonu.Ve tříúrovňovém laseru je světlo přeneseno z klidového stavu na vysokou energetickou hladinu;Ve druhé fázi se tato energie rozkládá, ale žádné částice nejsou emitovány jako záření.Obecně ne více než polovina částic v tomto procesu nemá dostatek energie.Inženýři navrhli systémy, které je mohou přimět, aby byly energičtější, než je nutné.Posledním stupněm je aktivace laserového paprsku a rychlý pokles energie částic se obvykle vyskytuje, když jsou částice emitovány.

Po vypálení paprsku se hladina energie obvykle snižuje na nejnižší stav.Pozemní stav tříúrovňového laseru se proto nazývá nižší laserová hladina nebo E1, což je také obvykle stav systému po emisi.Energie je často směrována na úroveň E3 přímo z E1, zatímco horní laserová úroveň, nazývaná E2, obvykle vyskytuje těsně před aktivovaným paprskem.-level laser.Většina energie přechází do nižšího stavu bez vyzařování světla nebo jiného záření, které je obecně umožňováno transportem energie částicemi zvanými mřížová fotony.Tento typ laseru proto obvykle není tak efektivní jako některé jiné odrůdy.

Energetické stavy na každé úrovni vydrží pro zlomky sekundy, navzdory podstatným ziskům a ztrátám, ke kterým může dojít.Dalším jevem, který se často vyskytuje v trojúrovňovém laseru, je inverze populace, ve které je množství částic ve stavu vyšší energie větší než v nižších státech.Amplifikace světla je obvykle výsledkem.Těchto energetických stavů jsou však dosaženy jen v části částic v tomto typu laseru, takže je třeba někdy řešit energetickou účinnost.