亚稳态

Metastable States

亚稳态

亚稳态名词解释: 某些原子有一些特殊激发态的能级,原子处于这些激发态的能级上 时,能停留比较长的时间,比处于一般激发态的时间最多可长10 多万倍, 这种特殊的激发态叫做“亚稳态”。具有亚稳态的原子 很多,如氖、钕等。

亚稳态是激发态,例如原子或离子的激发态,其寿命相对较长,仅产生微弱的自发辐射。而在许多情况下,一个受激发的原子在几纳秒内通过自发辐射跃迁到它的一个低能态,但在某些情况下,这种跃迁是“禁止的”(或“微弱地产生”),因为某些对称性禁止了占主导地位的偶极子与电磁场的相互作用。在这种情况下,自发发射只能基于更复杂的过程,因此,电平寿命可以比平时长得多,例如几毫秒而不是几纳秒。

固态增益介质的亚稳态

固态增益介质通常具有亚稳态寿命的上能级电子,并且通常具有一些附带的亚稳态(能级)。上能级寿命,即上激光能级的寿命,可以是微秒甚至毫秒。例如,对于掺铒光纤放大器,通常约为8-10毫秒,或者对于掺镱激光增益介质,约为1-2毫秒。

在固态介质中,较弱自发辐射并不是长能级寿命的唯一条件;此外,要求没有实质性的非辐射跃迁,例如以某些杂质引起的多声子跃迁或淬灭的形式。

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