Physique du laser Notes de cours - Alain Le Rille

E1E2> E1
N1E1N2E2
N=N1+N2
T
N1
N2
=e
E2−E1
kBT=e
~ω0
kBT=e
h ν0
kBT
E2−E1=~ω0=h ν0kB= 1,38 ×10−23 J·K−1~=h
2π=
1,05 ×10−34 J·s
•h ν =~ωJ
•ωω2
π2c3m−3·s
•ω1
e
~ω
kBT−1
uem (ω) =
~ω3
π2c3
e
~ω
kBT−1
eem =R∞
ω=0 uem (ω)dω
uem (ω) = ϕ(ω)eem
ϕ(ω)R∞
ω=0 ϕ(ω)dω = 1
◦

E1
E2
h ν
E2
E1h ν0=~ω0=E2−E1
E2
dN1
dt spo
=−dN2
dt spo
=A21 N2
A21
B
τ
Bδν
B
E1
E2h ν0=~ω0=E2−E1
E1
uem (ω0)ω0
dN2
dt abs
=−dN1
dt abs
=B12 uem (ω0)N1=B12 ϕ(ω0)eem N1
B12
◦

E1
E2
h ν
E1
E2
h ν
h ν
h ν
E2
E1h ν =~ω
h ν0=~ω0=
E2−E1
E2
uem (ω0)ω0
dN1
dt sti
=−dN2
dt sti
=B21 uem (ω0)N2=B21 ϕ(ω0)eem N2
B21
◦

BN1N2
B
B
Bω0T
B
B
•
•
I(z, t)
c ~uzeem (z, t)
Beem (z, t)I(z, t)
BS
z z +dz
B
ϕ(ω)I(z, t)
n1n2E1E2
B
∂I
∂z +1 c
∂I
∂t =γ(ω)I−P
γ(ω)
z z +dz
◦

S
zz+dz
I(z, t)
c ~uzE1E2
n1n2
∂I
∂z +1 c
∂I
∂t =γ(ω0)I−P
γ(ω0) = k(n2−n1)k > 0
BP= 0
BN1
N2=e
E2−E1
kBT
B
n2> n1
E2
E1
•
•
•
633 nm
◦