集居数反转（population inversion），工学-光学工程-激光器与激光技术-激光器原理-【光与物质的相互作用】-集居数反转，物质的光吸收可以转化为自己的对立面（光放大），这一条件称为集居数反转。又称为粒子数反转。对于增益物质产生受激辐射的上能级和下能级，其粒子数密度分别为和，上、下能级的统计权重分别为和。当，物质对光子能量与能级差相当的入射光呈吸收状态。而当时，物质的光吸收可以转化为自己的对立面，即：当物质处于热平衡状态（即与外界处于能量平衡状态）时，原子数在能级上的分布服从玻耳兹曼分布，即：集居数反转是不可能的。只有当外界向物质供给能量（称为激励或者泵浦过程）从而使物质处于非热平衡状态时，集居数反转才可能实现。激励（泵浦）过程是产生光放大的必要条件。