Verstärkung

Licht kann unter Ausnutzung des Phänomens der stimulierten Emission verstärkt werden, indem wenige Photonen auf viele energetisch angeregte Atome treffen und es zur vielfachen stimulierten Emission kommt, welche die Zahl der Photonen lawinenartig anwachsen lässt.

Voraussetzung für die Verstärkung ist jedoch eine Besetzungsinversion, d.h. dass mehr Atome in einem angeregten Zustand sind, als im Grundzustand.

Betrachtet man ein Zwei-Niveau-System, d.h. das Atom kann sich im Grundzustand oder in nur einem angeregten Zustand befinden, so stellt man fest, dass eine Besetzungsinversion nicht erreichbar ist, da die beiden Niveaus selbst bei starker Energiezufuhr im thermischen Gleichgewicht maximal gleich besetzt sind.