লেজার
মাঝারি এবং গহ্বর গেইন
এই মাধ্যমটি শক্তির বাহ্যিক উৎস দ্বারা একটি উত্তেজিত অবস্থায় রাখা হয়। বেশিরভাগ লেজারে এই মাধ্যমটি পরমাণুর একটি জনসংখ্যা নিয়ে গঠিত যা বাইরের আলোর উৎসের মাধ্যমে এই জাতীয় অবস্থায় উত্তেজিত হয়েছে, একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র যা পরমাণুগুলিকে শোষণ এবং তাদের উত্তেজিত অবস্থায় রূপান্তরিত করার জন্য শক্তি সরবরাহ করে। একটি লেজারের গেইনের মাধ্যমে সাধারণত নিয়ন্ত্রিত বিশুদ্ধতা, আকার, ঘনত্ব এবং আকৃতির একটি উপাদান, যা উপরে বর্ণিত উদ্দীপিত নির্গমন প্রক্রিয়া দ্বারা আলোকরশ্মি বাড়িয়ে তোলে। এই উপাদানটি যে কোনও অবস্থার হতে পারে: গ্যাস, তরল, কঠিন, বা প্লাজমা। গেইন মধ্যম পাম্প শক্তি শোষণ করে, যা কিছু ইলেক্ট্রনকে উচ্চ-শক্তিে তৈরি ও উত্তেজিত কোয়ান্টাম অবস্থায় উত্থাপন করে। কণাগুলি শোষণ করে বা নির্গত করে আলোর সাথে যোগাযোগ করতে পারে। নির্গমন স্বতঃস্ফূর্ত বা উদ্দীপিত হতে পারে। পরবর্তী ক্ষেত্রে, আলোটি সেই একই দিকে নির্গত হয়। যখন একটি উত্তেজিত অবস্থায় কণা কিছু কম-শক্তি অবস্থায় কণার সংখ্যা অতিক্রম করে, তখন জনসংখ্যার বিপরীততা অর্জন করে। এই অবস্থায়, উদ্দীপিত নির্গমনের হার মাঝারিতে আলোর শোষণের হারের চেয়ে বড় এবং তাই আলোকে বর্ধিত করা হয়। এই বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি সিস্টেমকে অপটিক্যাল এম্প্লিফায়ার বলা হয়। যখন একটি অপটিক্যাল এম্প্লিফায়ার একটি অনুরণিত অপটিক্যাল গহ্বরের ভিতরে স্থাপন করা হয়। অত্যন্ত উচ্চ গেইন, তথাকথিত সুপারলুমিনিসেন্স সঙ্গে লিজিং মিডিয়ার জন্য, এটি একটি অনুরণনকারী প্রয়োজন, আলোকরশ্মির মাধ্যম মাধ্যমে একটি একক পাস মধ্যে আলো যথেষ্ট পরিমাণে বৃদ্ধি করা সম্ভব। যদিও প্রায়শই লেজার হিসাবে উল্লেখ করা হয় (উদাহরণস্বরূপ নাইট্রোজেন লেজার দেখুন), এই ধরনের ডিভাইস থেকে হালকা আউটপুট লেজারের সাথে অর্জনযোগ্য স্থানিক এবং সাময়িক সমন্বয়ের অভাব রয়েছে। এই ধরনের একটি ডিভাইসকে দোদুল্যমান সূচক হিসাবে বর্ণনা করা যায় না, বরং এটি একটি উচ্চ লাভ অপটিক্যাল এম্প্লিফায়ার যা তার নিজস্ব স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমনকে বাড়িয়ে তোলে। একই প্রক্রিয়া তথাকথিত লেজার বর্ণনা করে। অপটিক্যাল রেসোনেটরকে কখনও কখনও অপটিক্যাল গহ্বর হিসাবে উল্লেখ করা হয়, তবে এটি একটি ভুল নাম। লেজারগুলি আক্ষরিক গহ্বরের বিপরীতে খোলা অনুরণনকারী ব্যবহার করে যা একটি মাসারে মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে নিযুক্ত করা হবে। অনুরণনকারী সাধারণত দুটি আয়না নিয়ে গঠিত যার মধ্যে আলোর একটি সুসংগত আলোকরশ্মি উভয় দিক থেকে ভ্রমণ করে, যা নিজের উপর প্রতিফলিত হয় যাতে একটি গড় ফোটন আউটপুট অ্যাপারচার থেকে নির্গত হওয়ার আগে বার বার গেইন মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যায় বিচ্ছুরণ বা শোষণে হারিয়ে যায়। যদি মাধ্যমের গেইন (পরিবর্ধন) অনুরণকের ক্ষতির চেয়ে বড় হয়, তবে রিসার্কুলেশনিং আলোর শক্তি দ্রুত গতিতে বাড়তে পারে। কিন্তু প্রতিটি উদ্দীপিত নির্গমন ঘটনা তার উত্তেজিত অবস্থা থেকে একটি পরমাণুকে স্থল অবস্থায় ফিরিয়ে দেয়, যা মাধ্যমের গেইনকে হ্রাস করে। আলোকরশ্মির শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে নেট লাভ (লাভ বিয়োগ ক্ষতি) ঐক্যের জন্য হ্রাস পায় এবং গেইন মাধ্যমটি স্যাচুরেটেড বলে মনে করা হয়। একটি অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ (সিডব্লিউ) লেজারে, গেইন স্যাচুরেশন এবং গহ্বরের ক্ষতির বিরুদ্ধে পাম্প শক্তির ভারসাম্য গহ্বরের অভ্যন্তরে লেজারের শক্তির একটি ভারসাম্য মান তৈরি করে, এই ভারসাম্য লেজারের অপারেটিং পয়েন্ট নির্ধারণ করে। যদি প্রয়োগ করা পাম্প শক্তি খুব ছোট হয় তবে গেইনটি গহ্বরের ক্ষতি কাটিয়ে ওঠার জন্য যথেষ্ট হবে না এবং লেজারের আলো উৎপাদিত হবে না। লেজারের ক্রিয়া শুরু করার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম পাম্প শক্তিটিকে ল্যাসিং থ্রেশহোল্ড বলা হয়। লাভ মাধ্যমটি দিক-নির্দেশনা নির্বিশেষে এর মধ্য দিয়ে যাওয়া যে কোনও ফোটনকে বাড়িয়ে তুলবে। কিন্তু শুধুমাত্র অনুরণনকারী দ্বারা সমর্থিত একটি স্থানিক মোডে ফোটনগুলির মাধ্যমে একাধিকবার পাস করবে এবং যথেষ্ট পরিমাণে পরিবর্ধন করবে।