Вынужденное поглощение света
Существует также вынужденное поглощение. Это явление имеет место при переходе атома с уровнем энергии на более высокий за счет поглощения электромагнитной энергии. Если количество атомов, переходящих на нижние уровни, равно количеству атомов, переходящих на верхние, то возникает так называемое резонансное поглощение, и индуцированное излучение не имеет места. Таким образом для получения индуцированного излучения полезны лишь переходы сверху вниз, усиливающие первоначальную волну. Явление вынужденного излучения дает возможность управлять излучением атомов и получать когерентное излучение. Для того чтобы осуществить индуцированное излучение, необходимо выполнение следующих условий: резонанса, инверсии населенности уровней и положительной обратной связи. Под резонансом подразумевают совпадение частоты волны, вызвавшей индуцированное излучение, с одной из частот энергетического спектра атома. Резонанс связан с выбором рабочего вещества и его агрегатным состоянием. Инверсия (обращение) населенностей связана с переводом электронов с нижних на более высокие «разрешенные» энергетические уровни. Для осуществления генерации нужно, чтобы из двух выбранных рабочих уровней верхний был заселен больше, чем нижний. Инверсия населенностей достигается за счет так называемой накачки — подведения световой или электромагнитной энергии возбуждения извне. Для управления индуцированным излучением необходимо, чтобы часть излучаемой световой энергии все время оставалась внутри рабочего вещества, вынуждая к индуцированному излучению все больше и больше новых атомов. Эта задача решается с помощью зеркал. Рабочее вещество помещается между двумя плоскими параллельными друг другу зеркалами, одно из которых полупрозрачно.