Во многих случаях однонаправленная работа (распространение света только в одном из двух возможных направлений) обеспечивается введением элемента внутри резонансной полости, что приводит к разным потерям для разных направлений распространения. Это можно комбинировать с поляризационным устройством. для формирования ротатора Фарадея (например, брюстеровской поверхности лазерного кристалла). Если реализуется однонаправленная работа, то в усиливающей среде нет интерференционной картины стоячей волны (кроме точки вблизи точки отражения), и, следовательно, нет места для прожигания дыр. Таким образом, легко реализуется одночастотный режим работы.
Кольцевой лазерный резонансный резонатор с оптическим изолятором для однонаправленной работы
В частности, создание твердотельных лазеров — однонаправленных кольцевых лазеров — можно рассматривать как стандартный метод получения стабильного одночастотного излучения.
Фото подключения зеленого лазера VERDI
Непланарный кольцевой генератор
Распространенный тип твердотельного кольцевого лазера называется непланарным кольцевым генератором, также известным как NPRO или MISER, который представляет собой монолитную конструкцию лазера, в которой вся полость лазерного резонатора состоит только из кристалла с покрытием. Хотя этот кристалл сложнее изготовить, чем обычный лазерный кристалл, калибровка довольно проста, а лазер очень стабилен и надежен.
Структура монолитных кольцевых лазеров (NPRO или MISER)
Существуют также волоконные лазеры с кольцевым резонатором. Волоконные кольцевые лазеры обычно более распространены как лазеры с синхронизацией мод, чем одночастотные лазеры. Обычной конфигурацией является лазер в форме восьмерки, содержащий нелинейное кольцевое зеркало в качестве эффективного насыщающегося поглотителя. Геометрия кольца не предназначена для предотвращения эффекта «прожигания пространства», а скорее соответствует принципу насыщающегося поглотителя (нелинейное кольцевое зеркало), который также необходим для формирования импульса.
Существуют также кольцевые лазеры, например те, которые используются в оптических гироскопах, где необходима двунаправленная работа. За пределами резонансной полости лазера можно обнаружить тон биений скорости света, соответствующий различным направлениям распространения, а частота биений указывает на угловую частоту, с которой вращается лазер (эффект Саньяка). Следует проявлять особую осторожность. Это делается для того, чтобы избежать когерентной захвата обратнорассеянной волны.
В частности, необходимо избегать даже очень слабых паразитных отражений (в неидеальных лазерных зеркалах), которые могут быть связаны с модами обратного рассеяния.
