U mnogim slučajevima, jednosmjerni rad (širenje svjetlosti u samo jednom od dva moguća smjera) je prisiljen uvođenjem elementa unutar rezonantne šupljine, što rezultira različitim gubicima za različite smjerove širenja, to se može kombinirati s polarizirajućim uređajem da se formira Faradayev rotator (npr. Brewsterova površina laserskog kristala). Ako se ostvari jednosmjerni rad, tada nema uzorka interferencije stojnog vala u mediju za pojačanje (osim u blizini točke refleksije), pa stoga nema prostora za spaljivanje rupa. Stoga se jednofrekventni rad lako ostvaruje.
Prstenasta laserska rezonantna šupljina koja koristi optički izolator za jednosmjerni rad
Konkretno, dizajn lasera s čvrstim tijelom, jednosmjernih prstenastih lasera, može se smatrati standardnom metodom za dobivanje stabilne jednofrekventne emisije.
VERDI fotografija spajanja zelenog lasera
Neplanarni prstenasti oscilator
Uobičajeni tip prstenastog lasera u čvrstom stanju naziva se neplanarni prstenasti oscilator, također poznat kao NPRO ili MISER, koji je monolitni dizajn lasera u kojem se cijela šupljina laserskog rezonatora sastoji samo od obloženog kristala. Iako je ovaj kristal složeniji za proizvodnju od normalnog laserskog kristala, kalibracija je prilično jednostavna, a laser je vrlo stabilan i robustan.
Struktura monolitnih prstenastih lasera (NPRO ili MISER)
Postoje i neki vlaknasti laseri s konfiguracijom prstenastog rezonatora. Vlaknasti prstenasti laseri obično su češći kao laseri s zaključanim modom nego jednofrekventni laseri. Uobičajena konfiguracija je laser u obliku osmice koji sadrži nelinearno prstenasto zrcalo kao učinkovit apsorber koji se može zasititi. Geometrija prstena nije namijenjena izbjegavanju efekata rupica koje izgaraju u prostoru, već slijedi princip zasićenog apsorbera (nelinearno prstenasto zrcalo), koji je također potreban za oblikovanje impulsa.
Postoje i prstenasti laseri, poput onih koji se koriste u optičkim žiroskopima, gdje je neophodan dvosmjerni rad. Izvan laserske rezonantne šupljine može se detektirati ton otkucaja brzine svjetlosti koji je u skladu s različitim smjerovima širenja, a frekvencija otkucaja daje indikaciju kutne frekvencije pri kojoj laser rotira (Sagnacov efekt). Treba biti posebno oprezan uzeti kako bi se izbjeglo koherentno zaključavanje povratno raspršenog vala.
Konkretno, potrebno je izbjegavati čak i vrlo slabe parazitske refleksije (u nesavršenim laserskim zrcalima), koje se mogu povezati s modovima povratnog raspršenja.
