La dynamique laser fait référence à l'évolution de certaines quantités de lasers dans le temps, telles que la puissance optique et le gain.

Le comportement dynamique du laser est déterminé par l'interaction entre le champ optique dans la cavité et le milieu à gain. D'une manière générale, la puissance laser variera avec la différence entre le gain et la cavité résonante, et le taux de changement du gain est déterminé par le processus d'émission stimulée et d'émission spontanée (il peut également être déterminé par l'effet de trempe et le processus de transfert d'énergie).

Certaines approximations spécifiques sont utilisées. Par exemple, le gain laser n'est pas trop élevé. Dans un laser à lumière continue, la relation entre la puissance du laser P et le coefficient de gain g dans la cavité satisfait à l'équation différentielle de couplage suivante :

Où T_R est le temps nécessaire pour un aller-retour dans la cavité, l est la perte de cavité, g_ss est le petit gain du signal (à une intensité de pompe donnée), τ_g est le temps de relaxation du gain (généralement proche de la durée de vie de l'état énergétique supérieur), et E_sat est tl'énergie d'absorption saturée du milieu de gain.

Dans les lasers à onde continue, les dynamiques les plus concernées sont le comportement de commutation du laser (incluant généralement la formation de pointes de puissance de sortie) et l'état de fonctionnement lorsqu'il y a une perturbation dans le processus de travail (généralement une oscillation de relaxation). À ces égards, différents types de lasers ont des comportements très différents.

Par exemple, les lasers isolants dopés sont sujets aux pics et aux oscillations de relaxation, mais pas les diodes laser. Dans un laser à commutation Q, le comportement dynamique est très important, où l'énergie stockée dans le milieu de gain changera considérablement lorsque l'impulsion est émise. Les lasers à fibre à commutation Q ont généralement des gains très élevés et il existe d'autres phénomènes dynamiques. Cela fait généralement que l'impulsion a des sous-structures dans le domaine temporel, ce qui peut ne s'explique pas par l'équation ci-dessus.

Une équation similaire peut également être utilisée pour les lasers à verrouillage de mode passif ; alors la première équation doit ajouter un terme supplémentaire pour décrire la perte de l'absorbant saturable. Le résultat de cet effet est que l'atténuation de l'oscillation de relaxation est réduite. Le processus d'oscillation de relaxation ne s'atténue même pas, de sorte que la solution à l'état stationnaire ne devient plus stable et le laser acertains instabilité de Verrouillage de mode Q-switch ou autres types de Q-switchment.