Qu'est-ce qu'un laser à trois niveaux?

Un laser émet généralement de la lumière par un type d'amplification.Les photons atomiques peuvent être manipulés pour concentrer l'énergie de la lumière dans une petite zone ou la diriger sur de grandes distances.La méthode dans laquelle l'énergie est dirigée vers le faisceau lumineux pour l'amplifier est appelée pompage, et une pompe laser stimule généralement les particules en un état d'énergie plus élevé.Chaque état est souvent appelé niveau;Un laser à trois niveaux, par exemple, peut orienter la lumière en trois étapes différentes avant d'être émise.Une telle configuration est souvent utilisée pour garantir que le faisceau est au niveau de puissance souhaité.

L'énergie utilisée dans un laser excite généralement les particules de photons, mais peut également avoir la réaction opposée.Dans un laser à trois niveaux, la lumière est transférée d'un état de repos à un niveau d'énergie élevé;Au deuxième stade, cette énergie se désintègre, mais aucune particules n'est émise comme un rayonnement.Généralement, pas plus de la moitié des particules ont suffisamment d'énergie dans ce processus.Les ingénieurs ont conçu des systèmes qui peuvent les rendre plus énergiques que nécessaires.L'étape finale est l'activation du faisceau laser, et une chute rapide de l'énergie des particules se produit généralement lorsque les particules sont émises.

Une fois le faisceau tiré, le niveau d'énergie diminue normalement à son état le plus bas.L'état fondamental d'un laser à trois niveaux est donc appelé le niveau du laser inférieur, ou E1, qui est également généralement l'état du système après les émissions.L'énergie est souvent dirigée vers le niveau E3 directement à partir de E1, tandis que le niveau laser supérieur, appelé E2, se produit généralement juste avant l'activation du faisceau.

L'utilisation de seulement la moitié des électrons nécessite généralement que plus de puissance soit ajoutée aux trois- Laser de niveau.Une grande partie de l'énergie passe à un état inférieur sans émettre de la lumière ou un autre rayonnement, qui est généralement activé par le transport de l'énergie par des particules appelées photons de réseau.Ce type de laser n'est donc généralement pas aussi efficace que certaines autres variétés.

Les états d'énergie à chaque niveau durent des fractions d'une seconde, malgré les gains et les pertes substantiels qui peuvent survenir.Un autre phénomène qui se produit souvent dans un laser à trois niveaux est une inversion de population, dans laquelle la quantité de particules dans un état d'énergie plus élevé est plus grande que celles des états inférieurs.L'amplification de la lumière est généralement le résultat.Ces états d'énergie, cependant, sont atteints dans une partie des particules de ce type de laser, de sorte que l'efficacité énergétique doit parfois être traitée.