Под динамикой лазеров понимается изменение определенного количества лазеров во времени, например оптической мощности и усиления.

Динамическое поведение лазера определяется взаимодействием между оптическим полем в резонаторе и усиливающей средой. Вообще говоря, мощность лазера будет варьироваться в зависимости от разницы между усилением и резонансным резонатором, а скорость изменения усиления определяется процессом вынужденного излучения и спонтанного излучения (это также может определяться эффектом гашения и процесс передачи энергии).

Используются некоторые конкретные приближения. Например, коэффициент усиления лазера не слишком велик. В лазере непрерывного света соотношение между мощностью лазера P а коэффициент усиления g в резонаторе удовлетворяет следующему дифференциальному уравнению связи:

Где T_R время, необходимое для одного обхода полости в оба конца, l - потери в полости, g_SS - коэффициент усиления малого сигнала (при заданной интенсивности накачки), τ_g - время релаксации усиления (обычно близко к времени жизни верхнего энергетического состояния), а E_sat является tЭнергия насыщенного поглощения усиливающей среды.

В лазерах непрерывного действия наибольшее внимание уделяется динамике переключения лазера (обычно включая образование всплесков выходной мощности) и рабочего состояния, когда в рабочем процессе возникают нарушения (обычно релаксационные колебания). В этом отношении разные типы лазеров ведут себя по-разному.

Например, лазеры на легированных изоляторах склонны к всплескам и релаксационным колебаниям, а лазерные диоды - нет. В лазере с модуляцией добротности очень важно динамическое поведение, когда энергия, запасенная в усиливающей среде, будет сильно меняться при испускании импульса. Волоконные лазеры с модуляцией добротности обычно имеют очень высокий коэффициент усиления, и есть некоторые другие динамические явления. Обычно это приводит к тому, что импульс имеет некоторые субструктуры во временной области, которые могут не может быть объяснено приведенным выше уравнением.

Аналогичное уравнение можно также использовать для лазеров с пассивной синхронизацией мод; тогда к первому уравнению необходимо добавить дополнительный член для описания потерь насыщающегося поглотителя. Результатом этого эффекта является уменьшение затухания релаксационных колебаний. Процесс релаксационных колебаний даже не затухает, поэтому стационарное решение перестает быть устойчивым, и лазер имеетнекоторые нестабильность из Синхронизация мод с модуляцией добротности или другие типы переключателя добротностиing.