没有泵浦光作用时,Er3+离子的能量状态称为基态;吸收泵浦光能量后,Er3+便处于较*能量状态,即由基态跃迁到激发态。由于处于该*能态的寿命很短,将迅速过渡到较低的激发态,Er3+处于激发态的寿命长得多,被称为亚稳态。当Er3+从亚稳激发态跃迁回到基态时,多出来的能量转变为荧光辐射,辐射光的波长由亚稳态与基态的能级差决定。在1550nm波段上,在泵浦源不断作用下,处于亚稳激发态的Er3+不断累积,其数量可超过仍处于基态的离子数。当*能态上的粒子数超过低能态上的粒子数时,达到了粒子数反转状态。
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