Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 6 стр.

      Значение коэффициента Эйнштейна для спонтанных переходов в
оптическом диапазоне может изменяться от 108 с-1 для разрешенных переходов
до 1 с-1 для запрещенных переходов.
      Случайность спонтанных переходов приводит к тому, что различные
атомы излучают независимо и несинхронно. Поэтому спонтанное излучение
ненаправленно, некогерентно, неполяризовано и немонохроматично. Такое
естественное излучение испускают все обычные источники света.
      Другим оптическим процессом является поглощение излучения
частицей, переходящей в результате этого в возбужденное состояние. Скорость
поглощения:
       dN m                                                         (1.2.)
            = −B ρ(ν)N
              mn     m
       dt
где Bmn - коэффициент Эйнштейна для вынужденного поглощения,
   ρ(ν) - спектральная плотность излучения,
   Nm - концентрация частиц на уровне m.
      Однако эти два          процесса не объясняют всех закономерностей
взаимодействия излучения со средой. При взаимодействии возбужденной
частицы с фотоном возможен переход частицы в состояние с меньшей
энергией - при этом излучается дополнительный фотон. Этот процесс носит
название вынужденного или стимулированного излучения. Скорость этого
процесса:
      dN n
            = −B nm ρ(ν)N n ,                                     (1.3.)
       dt
где Bnm - коэффициент Эйнштейна для вынужденного излучения, P(ν) -
спектральная плотность излучения, Nn - концентрация частиц на уровне n.
Произведение В⋅ρ(ν) имеет размерность, обратную времени. Следует отметить,
что Bnm = Bmn с точностью до постоянного множителя. Связь между
коэффициентами спонтанного и вынужденного испускания определяется
соотношением:
     A nm 8πhν 3
          =      .                                                 (1.4)
     B nm     3
            c
     Стимулированное излучение является процессом, составляющим
физическую основу работы ОКГ. Существует весьма интересная особенность
стимулированного излучения - вторичный фотон неотличим от первичного,
стимулирующего фотона. Оба фотона характеризуются одинаковыми
параметрами: частотой, фазой, импульсом и поляризацией. В инверсной среде,
                                    9