เลเซอร์สามระดับคืออะไร?

โดยทั่วไปเลเซอร์ปล่อยแสงผ่านประเภทของการขยายโฟตอนอะตอมสามารถจัดการให้มีสมาธิกับพลังงานของแสงเข้าไปในพื้นที่เล็ก ๆ หรือนำไปยังระยะทางไกลวิธีการที่พลังงานจะถูกนำเข้าสู่ลำแสงเพื่อขยายมันเรียกว่าการสูบน้ำและโดยทั่วไปแล้วปั๊มเลเซอร์จะกระตุ้นอนุภาคให้อยู่ในสถานะพลังงานที่สูงขึ้นแต่ละรัฐมักถูกเรียกว่าเป็นระดับตัวอย่างเช่นเลเซอร์สามระดับสามารถกำหนดแสงในสามขั้นตอนที่แตกต่างกันก่อนที่จะถูกปล่อยออกมาการกำหนดค่าดังกล่าวมักใช้เพื่อให้แน่ใจว่าลำแสงอยู่ในระดับพลังงานที่ต้องการ

พลังงานที่ใช้ในเลเซอร์มักจะทำให้อนุภาคโฟตอนกระตุ้น แต่ยังสามารถมีปฏิกิริยาตรงกันข้ามในเลเซอร์สามระดับแสงจะถูกถ่ายโอนจากสถานะพักไปสู่ระดับพลังงานสูงในขั้นตอนที่สองพลังงานจะสลายตัว แต่ยังไม่มีการปล่อยอนุภาคเป็นรังสีโดยทั่วไปอนุภาคไม่เกินครึ่งมีพลังงานเพียงพอในกระบวนการนี้วิศวกรได้ออกแบบระบบที่สามารถทำให้พวกเขามีพลังมากกว่าที่จำเป็นขั้นตอนสุดท้ายคือการเปิดใช้งานลำแสงเลเซอร์และพลังงานของอนุภาคลดลงอย่างรวดเร็วมักจะเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคถูกปล่อยออกมา

หลังจากที่ลำแสงถูกไล่ออกจากนั้นระดับพลังงานมักจะลดลงสู่สถานะต่ำสุดสถานะภาคพื้นดินของเลเซอร์สามระดับจึงเรียกว่าระดับเลเซอร์ที่ต่ำกว่าหรือ E1 ซึ่งมักจะเป็นสถานะของระบบหลังจากการปล่อยออกมาพลังงานมักจะถูกนำไปยังระดับ E3 โดยตรงจาก E1 ในขณะที่ระดับเลเซอร์บนที่เรียกว่า E2 โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นก่อนที่ลำแสงจะเปิดใช้งาน

การใช้เพียงครึ่งเดียวของอิเล็กตรอนโดยทั่วไปจะต้องมีการเพิ่มพลังงานมากขึ้น-เลเซอร์ระดับการเปลี่ยนพลังงานส่วนใหญ่ไปสู่สถานะที่ต่ำกว่าโดยไม่ต้องเปล่งแสงหรือรังสีอื่น ๆ ซึ่งโดยทั่วไปจะเปิดใช้งานโดยการขนส่งพลังงานโดยอนุภาคที่เรียกว่าโฟตอนขัดแตะดังนั้นเลเซอร์ประเภทนี้มักจะไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับสายพันธุ์อื่น ๆ

สถานะพลังงานในแต่ละระดับมีอายุการใช้งานเป็นส่วนที่สองแม้จะได้รับผลกำไรและการสูญเสียที่เกิดขึ้นมากมายปรากฏการณ์อีกอย่างหนึ่งที่มักเกิดขึ้นในเลเซอร์สามระดับคือการผกผันของประชากรซึ่งปริมาณของอนุภาคในสถานะพลังงานที่สูงขึ้นมีขนาดใหญ่กว่าในสถานะที่ต่ำกว่าโดยทั่วไปแล้วการขยายแสงจะเป็นผลลัพธ์อย่างไรก็ตามสถานะพลังงานเหล่านี้มาถึงเพียงส่วนหนึ่งของอนุภาคในเลเซอร์ประเภทนี้ดังนั้นบางครั้งก็ต้องได้รับการแก้ไขอย่างมีประสิทธิภาพ