О возможности безынверсного усиления и генерации излучения двухуровневой системой в «красном» крыле ее спектральной линии при резонансной диодной накачке

Аннотация: Теоретически исследована возможность усиления и генерации излучения двухуровневой системой без инверсии населенностей в “красном” крыле ее спектральной линии при резонансной диодной накачке. Двухуровневой системой моделируются атомы активного газа, при этом он находится в атмосфере буферного газа высокого давления. Эффект обусловлен тем обстоятельством, что в “красном” крыле спектральной линии вероятность вынужденного испускания превышает вероятность поглощения, если однородное уширение из-за взаимодействия частиц с буферным газом существенно превышает естественное (при больших давлениях буферного газа). Выяснено, что коэффициент безынверсного усиления тем больше, чем выше давление буферного газа и интенсивность излучения накачки. Показано, что коэффициент усиления излучения двухуровневой системой в “красном” крыле ее спектральной линии может достигать 0.011 см^-1 при интенсивности излучения и ширине спектра излучения диодов накачки 5 кВт/см² и 4 см^-1 соответственно. Использование поперечной диодной накачки активной среды, помещенной в оптический резонатор, позволит получить лазерную генерацию с перестройкой частоты и тем самым решить задачу преобразования некогерентного широкополосного излучения в когерентное лазерное в газе двухуровневых активных частиц.

Ключевые слова: безынверсное усиление излучения, пробное поле, столкновения, коэффициенты Эйнштейна, населенности уровней, крыло спектральной линии.