Em muitos casos, a operação unidirecional (propagação da luz em apenas uma das duas direções possíveis) é forçada pela introdução de um elemento dentro da cavidade ressonante, o que resulta em perdas diferentes para diferentes direções de propagação, isto pode ser combinado com um dispositivo polarizador para formar um rotador Faraday (por exemplo, a face superficial de Brewster de um cristal laser). Se a operação unidirecional for realizada, então não há padrão de interferência de onda estacionária no meio de ganho (exceto perto do ponto de reflexão) e, portanto, não há espaço para queimar buracos. Assim, a operação unifrequencial é facilmente realizada.
Cavidade ressonante de laser em anel utilizando um isolador óptico para operação unidirecional
Em particular, o projeto de lasers de corpo de estado sólido, lasers de anel unidirecionais, pode ser considerado como um método padrão para obter emissão estável de frequência única.
Foto de conexão do laser verde VERDI
Oscilador de anel não planar
Um tipo comum de laser de anel de estado sólido é chamado de oscilador de anel não planar, também conhecido como NPRO ou MISER, que é um design de laser monolítico no qual toda a cavidade do ressonador de laser consiste apenas no cristal revestido. Embora este cristal seja mais complexo de fabricar do que um cristal de laser normal, a calibração é bastante fácil e o laser é muito estável e robusto.
Estrutura de lasers de anel monolítico (NPRO ou MISER)
Existem também alguns lasers de fibra com configurações de ressonador em anel. Lasers de anel de fibra são geralmente mais comuns como lasers de modo bloqueado do que lasers de frequência única. Uma configuração comum é um laser em forma de oito contendo um espelho de anel não linear como um absorvedor saturável eficaz. A geometria do anel não se destina a evitar efeitos de furo que ocupam espaço, mas segue o princípio do absorvedor saturável (espelho de anel não linear), que também é necessário para a modelagem de pulso.
Existem também lasers de anel, como os usados em giroscópios ópticos, onde a operação bidirecional é necessária. Fora da cavidade ressonante do laser, um tom de batimento da velocidade da luz consistente com diferentes direções de propagação pode ser detectado, e a frequência de batimento dá uma indicação da frequência angular na qual o laser está girando (o efeito Sagnac). tomadas para evitar o bloqueio coerente da onda retroespalhada.
Em particular, é necessário evitar até mesmo reflexões parasitas muito fracas (em espelhos laser imperfeitos), que podem ser acopladas a modos de retroespalhamento.
