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假设四能级系统中每个能级的统计权重相等。对其施以级联泵浦,E1(基态)至E3能级的泵浦跃迁几率W13=WA,E3至E4能级的泵浦跃迁几率W34=WB。每个能级至各个下能级的跃迁几率为γji。求: (1)在E4和E2能级间形成集居数反转的条件; (2)E4和E2能级间的反转集居数密度△n。n2,n4和n的关系式n2=n4[(1+1/WBτ4)γ32+γ42]/γ21和n4=nWA/{WA[(γ32+γ32/WBτ4+γ42)/γ21+3+2/WBτ4]一(WB+γ43)+1/γ3+1/WBτ4}-1。由此两关系式得出E4和E2能级间形成集居数反转的条件和反转集居数密度。
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参考解答
正确答案:
由稳态速率方程dn4/dt=(n3一n3)WB一n4/τ4=0,dn3/dt=(n1一n3)WA+n4WB+n4γ43一n3/τ3=0,dn2/dt=n3γ32+n4γ42一n2γ21=0及n1+n2+n3+n4=n,求得n4和
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