Lasing without population inversion: towards X-ray continuous wave laser emission

Resum

Aquest article de revisió se centra en el fenomen de l'emissió làser sense inversió de població en configuracions atòmiques de tres o més nivells en interacció amb un làser de preparació. En primer lloc, es descriu breument l'interès i l'estat actual de la recerca al voltant d'aquest fenomen. A continuació, es descriu amb detall el fonament físic de l'emissió làser sense inversió i així s'analitza aquest fenomen en termes d'interferència quàntica entre els estats atòmics vestits pel làser de preparació. Paral·lelament, s'utilitza el formalisme dels salts quàntics per introduir coeficients B d'Einstein generalitzats per a l'emissió estimulada i l'absorció en aquests esquemes i com a consequència, l'emissió làser sense inversió de població s'explica en termes d'una no-reciprocitat en els coeficients per a l'emissió estimulada i l'absorció. Així mateix, aquest formalisme permet analitzar l'emissió làser sense inversió en termes de l'efecte Zenó quàntic. A més a més, s'investiguen alguns problemes concrets dels làsers sense inversió de població com, per exemple i l'emissió làser sense inversió amb un camp làser de preparació de freqüència menor que la del generat sense inversió, l'emissió làser sense inversió en absència d'un camp de preparació extern i la transparència induïda electromagnèticament com a pas previ per a l'amplificació sense inversió. Finalment, s'exploren alguns aspectes particulars de la dinàmica d'aquests làsers com són l'emissió làser sense inversió en règim autopolsant o la generació de polsos gegants de llum làser.