Эти зеркала образуют «открытый» оптический резонатор (резонатор Фабри—Перо), осуществляющий положительную обратную связь: часть стимулированного излучения все время возвращается внутрь резонатора за счет отражения полупрозрачным зеркалом. Если угол падения фотонов на зеркала близок к прямому, то поток фотонов будет многократно проходить через активную среду, не выходя за пределы зеркал, увеличивая при этом интенсивность излучения. В этом случае имеет место резонансное усиление. Для возникновения генерации света усиление должно быть таким, чтобы компенсировались потери, обусловленные поглощением в зеркалах при отражении и излучением через открытую боковую поверхность активной среды. Зеркала резонатора должны обладать большим (около 100%) коэффициентом отражения. В этом случае амплитуда световых колебаний на отражающем слое близка к нулю. Данное условие приводит к тому, что будет иметь место совпадение фаз падающей и отраженной волн. Если в промежутке между двумя зеркалами укладывается целое число полуволн световых колебаний, то в оптическом резонаторе возникает так называемое стоячее световое поле. Помимо плоских зеркал в лазерах применяют конфокальные резонаторы — открытые оптические резонаторы, состоящие из сферических зеркал, находящихся на расстоянии, равном их радиусу кривизны. Оптический резонатор настраивают изменением наклона трубки с рабочим веществом. Спектр излучения на первый взгляд должен быть линейчатым. В действительности из-за «размыва» уровней энергии возникает некоторая ширина спектра излучения. Излучение лазеров отличается от обычных источников высокой, когерентностью во времени и пространстве, высокой направленностью и большой спектральной плотностью мощности. Любое излучение характеризуется распределением энергии по частотам (или длинам волн), называемым спектром или полосой частот излучения. Обычный (белый) свет имеет довольно широкую полосу частот излучения.