激光通常通過一種放大方式發射光。原子光子可以被操縱來把光的能量集中到一個小的區域,或者把它引向很遠的地方。把能量引向光束來放大的方法叫做抽運,激光泵通常將粒子激發成更高能量的狀態。每種狀態通常被稱為一個能...
激光通常通過一種放大方式發射光。原子光子可以被操縱來把光的能量集中到一個小的區域,或者把它引向很遠的地方。把能量引向光束來放大的方法叫做抽運,激光泵通常將粒子激發成更高能量的狀態。每種狀態通常被稱為一個能級;例如三能級激光,可以在發出光之前在三個不同的階段引導光。這種配置通常用于確保光束處于所需的功率級別。

激光束通常通過一種類型的放大。
激光中使用的能量通常會激發光子粒子,但也可能產生相反的反應。在三能級激光中,光從靜止狀態轉移到高能水平;在第二階段,這種能量衰減,但沒有粒子作為輻射發出。通常,在這一過程中,只有不到一半的粒子有足夠的能量。工程師們設計了一套系統,使它們比所需的能量更高。最后一步是激活激光束,粒子能量的快速下降通常發生在粒子發射時。
光束發射后,能級通常會降低到最低狀態。因此,三能級激光器的基態稱為低激光能級,即E1,這通常也是發射后的系統狀態。能量通常直接從E1指向E3能級,而上激光能級稱為E2,通常發生在激活光束之前。
僅使用一半的電子通常需要向三能級激光器添加更多的功率許多能量轉換到較低的狀態而不發光或發出其他輻射,這通常是由稱為晶格光子的粒子傳輸能量而實現的。因此,這種類型的激光通常不如其他類型的激光效率高。
每一能級的能態持續幾秒鐘,盡管可能會產生巨大的增益和損耗,但三能級激光中經常出現的另一種現象是粒子數反轉,在這種現象中,處于高能狀態的粒子數大于處于低能狀態的粒子數。通常會導致光的放大。然而,這些能態,在這種類型的激光中,只有一部分粒子能到達,因此有時需要解決能量效率問題。