什么是三能级激光(Three-Level Laser)？

激光通常通过一种放大方式发射光。原子光子可以被操纵来把光的能量集中到一个小的区域，或者把它引向很远的地方。把能量引向光束来放大的方法叫做抽运，激光泵通常将粒子激发成更高能量的状态。每种状态通常被称为一个能...

激光通常通过一种放大方式发射光。原子光子可以被操纵来把光的能量集中到一个小的区域，或者把它引向很远的地方。把能量引向光束来放大的方法叫做抽运，激光泵通常将粒子激发成更高能量的状态。每种状态通常被称为一个能级；例如三能级激光，可以在发出光之前在三个不同的阶段引导光。这种配置通常用于确保光束处于所需的功率级别。

激光束通常通过一种类型的放大。
激光中使用的能量通常会激发光子粒子，但也可能产生相反的反应。在三能级激光中，光从静止状态转移到高能水平；在第二阶段，这种能量衰减，但没有粒子作为辐射发出。通常，在这一过程中，只有不到一半的粒子有足够的能量。工程师们设计了一套系统，使它们比所需的能量更高。最后一步是激活激光束，粒子能量的快速下降通常发生在粒子发射时。
光束发射后，能级通常会降低到最低状态。因此，三能级激光器的基态称为低激光能级，即E1，这通常也是发射后的系统状态。能量通常直接从E1指向E3能级，而上激光能级称为E2，通常发生在激活光束之前。
仅使用一半的电子通常需要向三能级激光器添加更多的功率许多能量转换到较低的状态而不发光或发出其他辐射，这通常是由称为晶格光子的粒子传输能量而实现的。因此，这种类型的激光通常不如其他类型的激光效率高。
每一能级的能态持续几秒钟，尽管可能会产生巨大的增益和损耗，但三能级激光中经常出现的另一种现象是粒子数反转，在这种现象中，处于高能状态的粒子数大于处于低能状态的粒子数。通常会导致光的放大。然而，这些能态，在这种类型的激光中，只有一部分粒子能到达，因此有时需要解决能量效率问题。

发表于 2020-07-10 12:54
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分类：技术

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