«Открытая» двухуровневая модель плазменного лазера.

Соответствующая этой простейшей модели двухуровневая фабочая схема показана на рис. 1.46. Здесь 1 и 2 — соответственно нижний и верхний рабочие уровни, — вероятность заселения верхнего уровня, — вероятности очищения уровней 1 и 2. Обозначив через заселенности рабочих уровней, а через концентрацию ионов, запишем уравнения баланса для стационарного случая

Скорость заселения уровня 2 есть скорость рекомбинации ионов, причем, напоминаем,

Используя (1.9.6), получаем следующее выражение для инверсной заселенности рабочих уровней:

Формула (1.1.3) для коэффициента усиления принимает в данном случае вид

или

Рассматриваемая упрощенная модель плазменного лазера отражает, как это видно из (1.9.9), основные моменты: необходимость создания высоких концентраций в плазме, «охлаждения» электронов, обеспечения высокой скорости очищения нижнего уровня (чтобы выполнялось неравенство ).