## [Émission Stimulée](/fr/node/51378) Définition Une transition quantique dans laquelle un photon incident (ou une mode de champ) induit un émetteur excité à décroître vers un état d'énergie inférieur en émettant un second photon dans le même mode, produisant deux photons cohérents en fréquence, phase et direction avec le champ induisant. ## Principe Principe La présence de photons dans un mode augmente la probabilité de transition depuis l'état excité vers l'état inférieur proportionnellement au nombre d'occupation (stimulation bosonique) ; en termes d'équations de taux ceci se traduit par les coefficients B d'Einstein et, microscopiquement, par les éléments de matrice couplant émetteur et champ. ## Démonstration Démonstration Gain optique dans un milieu laser : une inversion de population d'atomes ou de niveaux semiconducteurs couplés à un mode optique amplifie ce mode par émission stimulée jusqu'à ce que le gain compense les pertes, produisant une sortie laser cohérente au‑delà du seuil. ## Mauvaise application Mauvaise application Interpréter toute augmentation de lumière détectée comme preuve d'émission stimulée sans vérifier l'appariement de mode et la cohérence, ou présumer que l'émission stimulée peut produire de l'énergie sans excitation initiale (en violation de la conservation de l'énergie et de la nécessité d'une inversion ou d'un pompage). ## Conséquence Conséquence Permet l'amplification cohérente des champs électromagnétiques, sous-tend le fonctionnement des lasers et masers, et fournit des mécanismes pour la commutation optique et le transfert d'état quantique lorsque les relations de phase et de mode sont préservées. ## Inversion Inversion Le processus complémentaire est l'absorption, où un photon incident est détruit et l'émetteur passe à un état d'énergie supérieur ; l'émission spontanée contraste aussi car elle ne nécessite pas de photon incident. ## Limite Limite Nécessite la résonance (accord de fréquence), le recouvrement spatial et modal, et une population d'émetteurs excitée disponible ; n'inclut pas la diffusion incohérente, les processus de Raman stimulés à fréquences très différentes, ni les descriptions classiques du gain dépourvues d'amélioration bosonique quantique. ## Tension sémantique Tension sémantique Souvent confondue avec l'amplification générale ou l'émission spontanée amplifiée ; la tension clé est entre la véritable émission stimulée dans un mode quantique bien défini (cohérente, avec renforcement bosonique) et l'amplification spontanée ou le gain incohérent. ## Synthèse Synthèse L'émission stimulée est le processus bosonique préservant la cohérence par lequel un photon incident induit l'émission d'un photon identique par un émetteur excité, produisant un rayonnement amplifié en mode et corrélé en phase, fondement des lasers et amplificateurs cohérents.