Laserdynamik bezieht sich auf die Entwicklung bestimmter Lasermengen im Laufe der Zeit, wie z. B. optische Leistung und Verstärkung.

Das dynamische Verhalten des Lasers wird durch die Wechselwirkung zwischen dem optischen Feld in der Kavität und dem Verstärkungsmedium bestimmt. Im Allgemeinen variiert die Laserleistung mit der Differenz zwischen der Verstärkung und dem Resonanzhohlraum, und die Änderungsrate der Verstärkung wird durch den Prozess der stimulierten Emission und spontanen Emission bestimmt (sie kann auch durch den Löscheffekt und die Energieübertragungsprozess).

Einige spezifische Näherungen werden verwendet. Beispielsweise ist die Laserverstärkung nicht zu hoch. Bei einem Dauerlichtlaser ist das Verhältnis zwischen der Laserleistung P und der Verstärkungskoeffizient g in der Kavität erfüllt die folgende Kopplungsdifferentialgleichung:

Woher T_R ist die Zeit, die für eine Hin- und Rückfahrt in der Kavität benötigt wird, l ist der Hohlraumverlust, g_ss ist die Kleinsignalverstärkung (bei einer gegebenen Pumpintensität), τ_g die Verstärkungsrelaxationszeit ist (normalerweise nahe der Lebensdauer des oberen Energiezustands), und E_sat ist tdie gesättigte Absorptionsenergie des Verstärkungsmediums.

Bei Dauerstrichlasern sind die am meisten betroffenen Dynamiken das Schaltverhalten des Lasers (in der Regel einschließlich der Bildung von Ausgangsleistungsspitzen) und der Arbeitszustand bei einer Störung des Arbeitsprozesses (in der Regel eine Relaxationsschwingung). In dieser Hinsicht haben verschiedene Lasertypen sehr unterschiedliche Verhaltensweisen.

Laser mit dotiertem Isolator sind beispielsweise anfällig für Spitzen und Relaxationsschwingungen, Laserdioden jedoch nicht. Bei einem gütegeschalteten Laser ist das dynamische Verhalten sehr wichtig, bei dem sich die im Verstärkungsmedium gespeicherte Energie stark ändert, wenn der Puls emittiert wird. Gütegeschaltete Faserlaser haben normalerweise sehr hohe Verstärkungen, und es gibt einige andere dynamische Phänomene. Dies führt normalerweise dazu, dass der Puls einige Unterstrukturen im Zeitbereich aufweist, die nicht durch die obige Gleichung erklärt werden.

Eine ähnliche Gleichung kann auch für passiv modengekoppelte Laser verwendet werden; dann muss die erste Gleichung einen zusätzlichen Term hinzufügen, um den Verlust des sättigbaren Absorbers zu beschreiben. Dieser Effekt hat zur Folge, dass die Dämpfung der Relaxationsschwingung reduziert wird. Der Relaxationsschwingungsprozess schwächt sich nicht einmal ab, so dass die stationäre Lösung nicht mehr stabil wird und der Laseretwas Instabilität von Q-Switched Mode-Locking oder andere Arten von Q-Switching.