三能级系统（threeenergylevelssystem）
第一台激光器——红宝石激光器是三能级系统。红宝石是三氧化二铝，在其基质中有三能级E0，E1，E2，E0是稳态，E2是激发态，E1是亚稳态。处于E0的粒子被激发到E2，粒子在E2是不稳定的，约10-7s内很快地自发无辐射地落入亚稳态E1，粒子在E1逗留时间较长约10-3s。只要激发足够强，亚稳态的粒子数增多，基态的粒子数减少，从而实现粒子数反转。三能级激光器中，获得中间能态和基态间粒子数反转的效率不是很高。因为在开始抽运时中间能态（即亚稳态）实际是空的，最低限度要将基态粒子数的半数抽运到中间态才可实现粒子数反转。此外，供给抽运的闪光氙灯对电能只有一小部分成为抽运光子。所以要用强抽运光，通常采用脉冲工作。