L’émission d’un faisceau laser est basée sur le principe de l’émission stimulée . Pour qu’un faisceau laser de qualité soit généré, il faut que l’émission stimulée l’emporte largement sur l’absorption et l’émission spontanée. Pour pouvoir émettre une multitude de photons identiques en direction et en longueur d’onde, il faut donc placer à chaque instant un nombre élevé de molécules dans un même état excité. Ceci peut être fait de manière continue ou pulsée. Cette condition aboutit à une inversion de population puisqu’à l’équilibre thermodynamique « naturel », le pourcentage N1 d’atomes stables est très supérieur à celui N2 d’atomes excités et que, dans le cas des lasers, on cherche à produire une inversion dans les proportions excités/ stables de la population des atomes du milieu (N2>N1).
Le processus qui permet d’obtenir une inversion de population est appelé pompage et consiste à fournir de l’énergie à un milieu astucieusement choisi pour en exciter les molécules de ce dernier.
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