double arrow

Трехуровневая квантовая система. Идея создания инверсной населенности за счет оптической накачки



Рис. 3. ТРЕХУРОВНЕВЫЙ ПРИНЦИП


(три энергетических уровня атомов активной среды квантового генератора).
Сначала все атомы находятся на нижнем уровне E1. Излучение накачки с соответствующей частотойзаставляет атомы перескакивать на верхний уровень E3. При переходе атомов с верхнего уровня напромежуточный E2 происходит квантовая генерация на частоте, соответствующей этому переходу. Такаяквантовая генерация, в отличие от двухуровневой, может осуществляться в непрерывном режиме, еслисистему охлаждать.

б)нАКАЧКА в квантовой электронике- процесс создания неравновесного состояния вещества под воздействием эл--магн. полей, при соударениях с заряженными или нейтральными частицами, при резком охлаждении предварительно нагретых газовых масс и т. п. H. переводит вещество из состояния термоди-намич. равновесия в активное состояние (с инверсией населённостей), в к-ром оно может усиливать и генерировать эл--магн. волны (см. Квантовая электроника, Лазер). Термин "Н." применяется также в радиотехнике и оптике для обозначения процессов воздействия на элементы параметрич. систем. H. наз. и воздействие циркуляры) поляризованным оптич.излучением на систему парамагн. частиц, находящихся в магн. поле, с целью изменения разности населённостей магн. зее-мановских подуровней энергии (см. Зеемана эффект, Квантовые стандарты частоты, Квантовый магнитометр).

В классич. трёхуровневой системе (рис. 1) получения инверсии населённостей квантовых уровней энергии в процессе H. эл--магн. волна насыщает квантовый переход между ннжним ( ) и верхним ( ) уровнями. Насыщение заключается в выравнивании населённостей этих уровней. В условиях насыщения перехода населённость уровня может быть или больше, или меньше населённости уровней и .

Рис. 1. Накачка трёхуровневой системы: распределение населённостей уровней равновесное (а) и в условиях накачки перехода (б).


Сейчас читают про: