W wielu przypadkach praca jednokierunkowa (rozchodzenie się światła tylko w jednym z dwóch możliwych kierunków) jest wymuszona wprowadzeniem elementu do wnęki rezonansowej, co skutkuje różnymi stratami dla różnych kierunków propagacji, można to połączyć z urządzeniem polaryzacyjnym w celu utworzenia rotatora Faradaya (np. powierzchni czołowej Brewstera kryształu lasera). Jeśli realizowana jest praca jednokierunkowa, wówczas w ośrodku wzmacniającym nie ma wzoru interferencji fali stojącej (z wyjątkiem okolic punktu odbicia), a zatem nie ma miejsca na wypalanie dziur. W ten sposób można łatwo zrealizować operację jednoczęstotliwościową.
Wnęka rezonansowa lasera pierścieniowego wykorzystująca izolator optyczny do pracy jednokierunkowej
W szczególności konstrukcję laserów na ciele stałym, jednokierunkowych laserów pierścieniowych, można uznać za standardową metodę uzyskania stabilnej emisji pojedynczej częstotliwości.
Zdjęcie połączenia zielonego lasera VERDI
Niepłaski oscylator pierścieniowy
Powszechnie stosowanym typem lasera pierścieniowego na ciele stałym jest niepłaski oscylator pierścieniowy, znany również jako NPRO lub MISER. Jest to monolityczna konstrukcja lasera, w której cała wnęka rezonatora laserowego składa się wyłącznie z powlekanego kryształu. Chociaż ten kryształ jest bardziej skomplikowany w produkcji niż zwykły kryształ laserowy, kalibracja jest dość łatwa, a laser jest bardzo stabilny i wytrzymały.
Budowa monolitycznych laserów pierścieniowych (NPRO lub MISER)
Istnieją również lasery światłowodowe z konfiguracją rezonatora pierścieniowego. Lasery z pierścieniem włóknowym są zwykle bardziej powszechne jako lasery z synchronizacją modów niż lasery o pojedynczej częstotliwości. Powszechną konfiguracją jest laser w kształcie ósemki zawierający nieliniowe zwierciadło pierścieniowe jako skuteczny nasycalny absorber. Geometria pierścienia nie ma na celu uniknięcia efektu dziury wypalającej przestrzeń, ale raczej jest zgodna z zasadą nasycalnego absorbera (nieliniowe zwierciadło pierścieniowe), która jest również wymagana do kształtowania impulsu.
Istnieją również lasery pierścieniowe, takie jak te stosowane w żyroskopach optycznych, gdzie konieczna jest praca dwukierunkowa. Poza wnęką rezonansową lasera można wykryć ton dudnienia o prędkości światła zgodnej z różnymi kierunkami propagacji, a częstotliwość dudnienia wskazuje częstotliwość kątową, z jaką obraca się laser (efekt Sagnaca). Należy zachować szczególną ostrożność. aby uniknąć spójnego blokowania fali rozproszonej wstecznie.
W szczególności należy unikać nawet bardzo słabych odbić pasożytniczych (w niedoskonałych zwierciadłach laserowych), które mogą być powiązane z modami rozpraszania wstecznego.
