V mnogih primerih je enosmerno delovanje (širjenje svetlobe samo v eno od dveh možnih smeri) vsiljeno z vnosom elementa v resonančno votlino, kar ima za posledico različne izgube za različne smeri širjenja, to je mogoče kombinirati s polarizacijsko napravo da se tvori Faradayev rotator (npr. Brewsterjeva površinska ploskev laserskega kristala). Če je izvedeno enosmerno delovanje, potem v ojačevalnem mediju ni interferenčnega vzorca stoječega vala (razen v bližini odbojne točke) in zato ni prostora za vžiganje lukenj. Tako je enofrekvenčno delovanje enostavno realizirano.
Resonančna votlina z obročnim laserjem, ki uporablja optični izolator za enosmerno delovanje
Zlasti zasnovo laserjev s polprevodniškimi telesi, enosmernih obročnih laserjev, je mogoče obravnavati kot standardno metodo za pridobitev stabilne enofrekvenčne emisije.
Fotografija zelenega laserja VERDI
Neplanarni obročni oscilator
Običajen tip polprevodniškega obročnega laserja se imenuje neplanarni obročni oscilator, znan tudi kot NPRO ali MISER, ki je monolitna laserska zasnova, pri kateri je celotna votlina laserskega resonatorja sestavljena samo iz prevlečenega kristala. Čeprav je ta kristal bolj zapleten za izdelavo kot običajni laserski kristal, je kalibracija dokaj enostavna, laser pa je zelo stabilen in robusten.
Struktura monolitnih obročnih laserjev (NPRO ali MISER)
Obstaja tudi nekaj vlaknenih laserjev s konfiguracijami obročnega resonatorja. Optočni obročasti laserji so običajno pogostejši kot laserji z zaklenjenim načinom kot enofrekvenčni laserji. Običajna konfiguracija je laser v obliki osmice, ki vsebuje nelinearno obročasto zrcalo kot učinkovit absorber, ki ga je mogoče nasičiti. Geometrija obroča ni namenjena temu, da bi se izognila učinkom lukenj, ki izgorevajo v prostoru, temveč sledi principu nasičenega absorberja (nelinearno obročasto zrcalo), ki je prav tako potrebno za oblikovanje impulza.
Obstajajo tudi obročni laserji, kot so tisti, ki se uporabljajo v optičnih žiroskopih, kjer je potrebno dvosmerno delovanje. Zunaj laserske resonančne votline je mogoče zaznati utrip svetlobne hitrosti, ki je skladen z različnimi smermi širjenja, frekvenca utripa pa kaže na kotno frekvenco, pri kateri se laser vrti (Sagnacov učinek). Posebna pozornost je potrebna vzeti tako, da preprečimo koherentno zaklepanje nazaj sipanega vala.
Zlasti se je treba izogibati celo zelo šibkim parazitskim odbojem (v nepopolnih laserskih zrcalih), ki jih je mogoče povezati z načini povratnega sipanja.
