Dans de nombreux cas, le fonctionnement unidirectionnel (propagation de la lumière dans une seule des deux directions possibles) est forcé par l'introduction d'un élément à l'intérieur de la cavité résonante, ce qui entraîne des pertes différentes selon les directions de propagation, cela peut être combiné avec un dispositif polarisant. pour former un rotateur de Faraday (par exemple, la face de surface Brewster d'un cristal laser). Si un fonctionnement unidirectionnel est réalisé, il n'y a alors pas de motif d'interférence d'ondes stationnaires dans le milieu de gain (sauf près du point de réflexion), et donc pas d'espace pour brûler des trous. Ainsi, un fonctionnement unifréquence est facilement réalisé.
Cavité résonante de laser en anneau utilisant un isolateur optique pour un fonctionnement unidirectionnel
En particulier, la conception de lasers à corps solide, ou lasers annulaires unidirectionnels, peut être considérée comme une méthode standard pour obtenir une émission stable à fréquence unique.
Photo de connexion laser vert VERDI
Oscillateur en anneau non plan
Un type courant de laser en anneau à semi-conducteurs est appelé oscillateur en anneau non plan, également connu sous le nom de NPRO ou MISER, qui est une conception laser monolithique dans laquelle toute la cavité du résonateur laser est constituée uniquement du cristal recouvert. Bien que ce cristal soit plus complexe à fabriquer qu’un cristal laser normal, l’étalonnage est assez simple et le laser est très stable et robuste.
Structure des lasers annulaires monolithiques (NPRO ou MISER)
Il existe également des lasers à fibre avec des configurations de résonateur en anneau. Les lasers à anneau à fibre sont généralement plus courants en tant que lasers à mode verrouillé que les lasers à fréquence unique. Une configuration courante est un laser en forme de huit contenant un miroir annulaire non linéaire comme absorbeur saturable efficace. La géométrie de l'anneau n'est pas destinée à éviter les effets de trous brûlants d'espace, mais suit plutôt le principe de l'absorbeur saturable (miroir annulaire non linéaire), qui est également nécessaire pour la mise en forme des impulsions.
Il existe également des lasers annulaires, tels que ceux utilisés dans les gyroscopes optiques, pour lesquels un fonctionnement bidirectionnel est nécessaire. À l'extérieur de la cavité résonante du laser, un battement de la vitesse de la lumière cohérent avec différentes directions de propagation peut être détecté, et la fréquence de battement donne une indication de la fréquence angulaire à laquelle le laser tourne (l'effet Sagnac.) Une attention particulière doit être apportée. prises pour éviter un verrouillage cohérent de l’onde rétrodiffusée.
Il faut notamment éviter les réflexions parasites, même très faibles (dans les miroirs laser imparfaits), qui peuvent être couplées à des modes de rétrodiffusion.
