شرط العتبة

&إن تضخيم الضوء يحدث إذا تحققت حالة الانعكاس في إسكان سويات الطاقة أي يجب ان تكون السوية الليزرية العليا مشغولة بالإلكترونات بنسبة أكبر من السوية الليزرية السفلى ولكن هذا الشرط لازم بحد ذاته لتحقيق عملية الليزرة والحصول على تضخيم في الأشعة لكنه غير كاف . ولشرح ذلك نفرض أنه لدينا وسط ليزري فعال بحيث تمتلك ذرات هذا الوسط سويتي طاقة E₁ و E₂  والتي يمكن للإلكترونات ان تنتقل بين هاتين السويتين من خلال التأثير المتبادل مع حقل شعاع خارجي ذي طاقة تتناسب مع الفرق بين سويتي الطاقة

وبتأثير منبع الضخ الضوئي سوف يتغير عدد الالكترونات على كل من السويتين السابقتين بحيث يصبح عددها في السوية المثارة كبيرا والتي تؤدي عند عودتها إلى السوية الأساسية إلى الحصول على عدد كبير من الفوتونات ذات كثافة عالية جدا .

كما ان كثافة الفوتونات في الليزر سوف يتغير مع الزمن بسبب عمليات الإصدار القسري والإصدار العفوي والامتصاص بالإضافة إلى الخسارة الناتجة عن المرنان . ولدراسة شرط العتبة سوف نستخدم مفهوم كثافة الفوتونات بدلا من كثافة الطاقة التي استخدمناها عند دراسة شرط انعكاس إسكان سويات الطاقة لذلك سوف نستبدل كثافة طاقة حقل الإشعاع _(ⱱ).dⱱ ρ بكثافة الفوتونات n عند التردد ⱱ بحيث يكون :

وبما أن الليزر يمثل منبعا ضوئيا قويا جدا لذلك تكون كثافة الفوتونات عالية جدا بحيث : ( n>>1 )