4.3. Szilárdtest-lézerek

A lézerközeg valamilyen adalékanyaggal szennyezett optikailag jó minőségű kristály, vagy üveg, melynek pumpált állapotban át kell engednie a koherens fényhullámot, tehát átlátszónak kell lennie. Mivel a legtöbb átlátszó anyag elektromosan szigetelő, a populációinverzió csak fény besugárzásával valósítható meg, amely a gyakran nagy abszorpciós (és emissziós) sávszélesség miatt könnyen megvalósítható. A nagy sávszélesség annak köszönhető, hogy az adalék atomok nem geometriai pontossággal helyezkednek el a hordozó kristályban, ezért a környezetük atomról-atomra változik és ez kissé eltérő sávszerkezetet biztosít az egyes atomoknak. Az anyag részecskéinek viszonylag nagy sűrűsége miatt nagy erősítés és nagy teljesítmény érhető el, aránylag kis méretek mellett. Szilárdtest-lézereknél azonban a kibocsátott fény jelentős része a kristály és a pumpáló lámpa melegedését okozza. A gyakorlati életben szükséges intenzitások mellett, folytonos üzemben a hőelvezetés szinte megoldhatatlan nehézségeket okoz. Csak néhány szilárdtest-lézer esetén -és intenzív hűtés mellett- valósítható nagyteljesítményű, kvázi-folytonos üzem; túlnyomó többségben impulzusüzemben működnek, és csak egyes esetekben -akkor is csak kis teljesítmények mellett- valósítható meg a folytonos üzem. Rendszerint sok transzverzális és longitudinális módusban működnek egyidejűleg. A kimenő impulzus nem egyenletes, hanem számos, szabálytalan impulzusból áll. E két jelenség miatt a szilárdtest-lézerek koherenciatulajdonságai kevésbé jók, de ezek speciális módszerekkel javíthatók.