Introduction

L'émission stimulée est à la base de l'amplification lumineuse et donc au coeur même du fonctionnement d'un laser. Pour la comprendre, il faut la replacer dans le contexte des interactions entre la lumière et la matière. La matière considérée ici est composée d'éléments optiquement actifs placés en "solution" dans un milieu tels un gaz, un plasma, un liquide ou un solide. Ce peut être des atomes, des ions, des molécules, des radicaux ou des électrons (pour simplifier, nous choisissons "atomes" dans la suite). Leur niveaux d'énergie sont quantifiés et sont tels qu'une lumière d'une fréquence particulière va pouvoir interagir avec la population qui se trouve sur les niveaux. Pour être plus précis, considérons deux niveaux d'énergie E1 et E2 (E1<E2) dont la population va pouvoir interagir avec une lumière de fréquence . L'ensemble E1-E2 est appelé transition radiative si le passage des atomes de E1 à E2 (ou de E2 à E1) ne peut se faire que par interaction avec la lumière. Le niveau d'énergie E1 est appelé le niveau du bas et celui d'énergie E2, le niveau du haut.