激光振蕩器本質上是兩個基本組件的組合：一個光學放大器和一個光學諧振腔。

光學諧振腔

光諧振腔由垂直于活性材料光軸的兩個相對平行平面鏡或曲面鏡構成，它們起到高選擇生反饋器件的作用，將放大介質發射的部分信號耦合反饋，其相位保持不變，從而產生光振蕩。

下圖展示了激光振蕩器的基本元件，泵浦燈使激光材料中的粒子數發生反轉，并將能量存儲在上激光能級。如果這種能量通過受激輻射釋放到光束中，就會產生光放大。

系統被沿激光器軸線發射的自發輻射激勵后，如果反饋足夠大，足以補償系統的內部損耗，系統就會開始振蕩。反饋大小取決于反射鏡的反射率，降低反射鏡的反射率等同于降低反饋系數。光器的輸出鏡必須是部分透明的，以使部分輻射從振蕩器中逸出或射出。

由兩個平行平面鏡構成的光學裝置稱為法布里-珀羅諧振腔（也稱為F-P腔）。諧振腔的作用是維持電磁場分布，其損耗由放大介質通過受激輻射來補充。因此，諧振腔決定了激光輻射的光譜、方向和空間特性，而放大介質則作為能量源。

光學放大器

圖3.1中所示的閃光燈和激光棒的排列方式被稱為側向泵浦或橫向泵浦，因為泵浦輻射從相對于激光輻射傳播方向的一側照射到激光棒上。水或任何其他合適的冷卻劑被泵送通過燈殼和流管內徑之間的環形空間。泵腔的橫截面可以是橢圓形，也可以緊密地纏繞在燈和激光棒周圍，泵腔的后一種設計稱為緊密耦合。

可以沿激光棒的長度放置激光二極管陣列，而不是如圖所示的閃光燈。由于激光二極管的輻射輸出是定向的，因此不需要使用閃光燈的那種反射泵腔。然而，在某些情況下，會在激光二極管和激光晶體之間插入聚焦光學器件以成形或集中泵浦光束。

由于激光二極管的輸出可以被準直和聚焦，與閃光燈的輻射相反，泵浦輻射也可以通過上圖所示的后反射鏡引入。在這種所謂的端泵浦或縱向泵浦方案中，泵浦輻射和激光輻射在同一方向上傳播。

泵腔

用于反射激光輻射的兩個反射鏡的結構通常被描述為激光諧振腔，然而，有時候也稱之為腔或激光腔。這與泵腔形成對比，泵腔是用來容納閃光燈輻射的外殼。泵頭是包含激光晶體、泵浦源、冷卻通道和電氣連接的結構和機械組件。