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Mecanismos de la acción láser

En el estado inicial, la mayoría de los electrones puntero 532nm se encuentran en el estado fundamental y son excitadosmediante un haz de luz de bombeo que contiene energía en las bandas de absorción del neodimio. Los electrones excitados en varios niveles se desexcitan rápidamente de forma no radiativa hacia un nivel metaestable, que en el caso del neodimio es el 4F3/2 donde permanece un tiempo relativamente largo, decayendo lentamente al nivel fundamental y al nivel 4I11/2. Si se cumplen ciertas condiciones en el material y la potencia de bombeo, es posible que se produzca la inversión de población, esto es, que existan más átomos excitados en el nivel 4F3/2 que los que están en el nivel inferior 4I11/2.

Emisión estimulada

Desde el nivel metaestable 4F3/2 pueden desexcitarse espontáneamente algunos electrones que producen una emisión de luz a 1064 nm. Algunos de éstos, se emiten en el ángulo correcto para reflejarse por los espejos de la cavidad un número elevado de veces. Estos fotones que se reflejan con el ángulo correcto pasan varias cerca de átomos excitados de laser rojo neodimio y producen la emisión estimulada de radiación. Si el medio activo se encuentra en la condición de inversión de población y las pérdidas de la cavidad son inferiores a la ganancia del medio activo, ocurre que al reflejarse en las paredes de la cavidad se produce una amplificación del primer fotón que se emitió espontáneamente. Tras un número determinado de reflexiones la intensidad dentro de la cavidad es muy elevada y las pequeñas perdidas del espejo acoplador son la radiación láser que emite el dispositivo.