Inversi populasi

Inversi populasi adalah proses pembalikan jumlah populasi elektron yang berada pada suatu sistem atomik. Berdasarkan distribusi Boltzman, pada sistem yang berada pada kesetimbangan termal jumlah populasi ( N₁ ) pada tingkat yang berenergi E₁ jauh lebih banyak di bandingkan jumlah populasi ( N₂ ) yang berenergi E₂ ( E₂ > E₁ ). Proses inversi populasi sangat di perlukan sebagai sarana terjadinya emisi terangsang sebagai salah satu faktor untuk dapat terbentuknya cahaya laser. Inversi populasi memerlukan sejumlah energi untuk mengeksistansi atom ke tingkat yang kebih tinggi ( E₂ ). Proses pemberian energi sehingga sehingga mampu mengeksistansi elektron atau atom ketingkat energi yang lebih tinggi di sebut dengan proses pumping. Umunya proses pumping di lakukan dengan absorpsi terstimulasi. Beberapa sumber yang dapat di gunakan untuk proses pumping seperti dengan energi optikal, dengan bombartmen elektron, energi kimiawi, injeksi arus tergantung pada jenis dan mekanisme yang terjadi di dalam laser.

Salah satu metode yang di gunakan untuk pumping adalah absorpsi terstimulsi ( terangsang ) yakni pemberian energi sebesar perbedaan dari tingkat energi dasar ketingkat energi yang di harapkan dapat di gunakan untuk aksi laser dengan intensitas tinggi. Bila B₂₁ dn B₁₂ sama besar, sehingga laju absorpsi sama dengan laju emisi yang terangsang, maka di perlukan proses pemilihan bahan yang dapat di manfaatkan dalam proses transisi sistem. Pemilihan bahan ini berhubungan dengan transisi elektron dari tingkat dasar ke dua atau ketiga tingkat energi di atasnya. Sistem transisi ini di sebut dengan sistem transisi 3 atau 4 tingkat.