这是表征光辐射在器的工作物质内传播过程中其强度增长的因子．假定工作物质中处在高能态E2的原子数密度为N2（原子/cm3），处在低能态E1的原子数密度为N1．频率v=（E2-E1）/h的光辐射沿工作物质传播，在单位时间内，单位体积工作物质内由受激辐射跃迁产生的辐射功率，超出由受激吸收而失掉的辐射功率的数量W为
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上式中的g1、g2分别为能态E1、E2的能级简并度，λ是光辐射波长，τf是能态E2的自发辐射寿命，n是工作物质的折射率，f（v）是从能态E2向能态E1跃迁时产生的光辐射频率分布因子（也称谱线形状函数），Iv是频率v的光辐射强度．公式（3.5）中没有计及由自发辐射跃迁产生的辐射．由受激辐射跃迁产生的光辐射叠加到原先光辐射上，光强度的增加反过来又增大了受激辐射跃迁速率，从而进一步加强了在工作物质内传播的光辐射强度，考虑到这种关系后，光辐射沿工作物质传播过长度dz后强度的增长量为
dI（z）=W（v）dz=G（v）Iv（z）dz （3.6）
通常的情况是外部光源对工作物质作均匀泵浦，而且可以忽略饱和效应，因此可以说工作物质内的粒子数密度N2和N1
