Невозможно генерировать излучение в двухуровневых системах из-за того, что для этого необходимо наличие популяции возбужденных состояний. В двухуровневой системе есть только два состояния - основное и возбужденное, и при отсутствии популяции в возбужденном состоянии невозможно произвести стимулированное излучение. Для генерации излучения необходимо иметь больше чем два уровня энергии, что обычно достигается в трехуровневых или четырехуровневых системах.