Optisches Pumpen

Als optisches Pumpen bezeichnet man einen physikalischen Effekt, der eine Besetzungsinversion durch optische Anregung (Elektron-Photon-Wechselwirkung) bewirkt. Eine Besetzungsinversion besteht dann, wenn die Energieniveaus eines Teilchens nicht so mit Elektronen besetzt sind, wie es ohne optische Anregung gemäß der gegebenen Temperatur zu erwarten wäre. Die Technik wurde von Alfred Kastler (Nobelpreis 1966) Anfang der 1950er Jahre entwickelt und unabhängig in der Sowjetunion durch Alexander Michailowitsch Prochorow und Nikolai Gennadijewitsch Bassow (beide Nobelpreis 1964).^[1]

Auf die „Pumpfähigkeit“ eines Niveaus haben verschiedene Eigenschaften des Systems aus Energieniveaus und Anregungssystem Einfluss. Diese sind:

• Temperatur des Systems, und damit Besetzung der Niveaus gemäß Boltzmann-Verteilung
• Anregungsrate
• Lebensdauer der Zustände im angeregten Niveau
• ggf. Lebensdauer der Zustände der Energieniveaus, über die sich das gepumpte Niveau entleert

1. ↑ Webseite bei Nobelprize.org zu Prokhorov.