Резонатори з довільними сферичними дзеркалами.
Умова стійкості резонатора: 0<g1g2<1, де g1g2 – радіуси кривизни.
Умова виражає умову при якій в даном резонаторі можливо спостерігати стійку моду ТЕМ00.
Також існують нестійкі резонатори, які підрозділяються на 2 класи:
1 - коли g1g2 >1, резонатори додатної гілки,
2 - коли g1g2 <0, резонатори від’ємної гілки.
Точці А (-1; -1) відповідає резонатори з плоскими дзеркалами, розташований на межі стійкості.
Точці В (0; 0) відповідає конфокальний резонатор.
Точці С (1; 1) відповідає резонатор, утворений двома однаковими сферичними дзеркалами, осі і центри кривизни яких співпадають, тобто R1=R2=L/2.
Точкам D D' (-1; -0,5) і (-0,5; -1) відповідає полуконфокальний резонатор, тобто резонатор, утворений одним плоским і одним сферичним дзеркалом, радіус кривизни якого рівний подвоєній довжині резонатора.
Точкам В і Е' (-1; 0) і (0; -1) відповідає півконцентричний резонатор. Він володіє особливостями, характерними для концентричного резонатора, а також застосовується для селекції неаксіальних коливань.
Резонатор з брегівським дзеркалом.
Дифракційні грати розташовуються під кутом до оптичної осі резонатора. Якщо на таке «дзеркало» падає плоска електромагнітна хвиля, що розповсюджується уздовж оптичної осі резонатора, то за рахунок дифракції на гратах вона відбиватиметься назад точно в протилежному напрямі при виконанні закону Бреггів:
де b - період
дифракційних грат; θ - кут між нормаллю
до площини грат і оптичною віссю
резонатора; m=1;
2; 3; ... - порядок дифракції.
Змінюючи кут θ, можна змінювати довжину хвилі λ, відповідну максимуму відбивної здатності дзеркала у напрямі оптичної осі. Такий резонатор застосовується, зокрема, для перебудови частоти генерації рідинних лазерів на органічних фарбниках.
Составний резонатор.
Два (або більш) зв'язаних між собою резонатора.
Дзеркало 3 є напівпрозорим. Властивості такого резонатора аналогічні властивостям двох зв'язаних контурів. Як видно з мал.(в), складений резонатор можна використовувати для аксіальних коливань. Додаткова спектральна селекція коливань в составному резонаторі визначається тим що найбільшою добротністю володітимуть ті типи коливань, для яких умова резонансу найкращим чином задовольняється в кожній з складових частин резонатора.
Резонатор з розподіленим зворотним зв'язком.
Торцеві дзеркала взагалі можуть бути відсутніми, а додатній зворотний зв'язок забезпечується розсіянням на періодичних неоднорідностях, створюючих строго періодичні грати, які є одночасно фільтром і відбивачем, виконуючи роль дзеркал «звичайних» резонаторів.
Умова самозбудження.
Для виникнення генерації потрібно, щоб посилення за один прохід в активній речовині перевищило всі втрати, пов'язані з частковим виведенням випромінювання назовні, дифракційними втратами і неактивними втратами в робочому елементі, тобто необхідно виконати умову самозбудження, тобто генерація почнеться тоді, коли інверсія населенностей між лазерними, рівнями досягне такої величини ΔN, при якій показник посилення αω на частоті ω перевищить показник витрат βω:
Умова самозбудження квантового генератора:
З урахуванням коефіцієнтів Ейнштейна Аmn, Вmn і Вnm умова самозбудження може бути переписана таким чином:
де Nm-число частинок на верхньому лазерному рівні Еm із статистичною вагою gm, а Nn- те ж, на нижньому рівні Еn із статистичною вагою gn.