Ла́зер на краси́телях (ЛК), лазер, в котором активной средой являются органические соединения с развитой системой сопряжённых связей. Главная особенность ЛК – возможность перестройки длины волны генерируемого излучения ${λ}_{г}$ в широком диапазоне – от 330 нм до 1,8 мкм. Самая грубая перестройка – замена красителя. Существует несколько классов красителей: полиметиновые, обеспечивающие генерацию в красной и ближней ИК-области (${λ}_{г}$ = 0,7–1,5 мкм); ксантеновые, генерирующие излучение в видимой области (${λ}_{г}$ = 500–700 нм); кумариновые, генерирующие излучение в сине-зелёной области (${λ}_{г}$ = 400–500 нм). Наиболее часто используется ЛК на родамине $\text{6G}$ (${λ}_{г}$ = 570–640 нм).

Активная среда ЛК обычно представляет собой раствор красителя в этиловом или метиловом спирте, этиленгликоле или воде; реже краситель вводится в матрицу из пористого стекла или полимера. Рис. 1. Схема энергетических уровней красителя в растворе. Волнистыми линиями показаны безызлучательные переходы. Синглет-триплетные переходы S₁ → T₁ приводят к сильному поглощению и срыву генерации.Рис. 1. Схема энергетических уровней красителя в растворе. Волнистыми линиями показаны безызлучательные переходы. Синглет-триплетные переходы S₁ → T₁ приводят к сильному поглощению и срыву генерации.Краситель возбуждается внешним источником коротковолнового излучения. Электронные уровни молекул красителя сильно уширены за счёт электрон-фононного взаимодействия. Усиление и генерация излучения возникают на переходах с нижних колебательных подуровней первого возбуждённого электронного состояния $\text{S}_{1}$ на слабо заселённые верхние подуровни основного состояния $\text{S}_{0}$ (рис. 1). Разность энергии фотонов идёт на безызлучательные переходы и переходит в теплоту. При сильном возбуждении, т. е. большой заселённости уровня $\text{S}_{1}$, растёт поглощение из возбуждённого состояния вверх на уровень $\text{S}_{2}$, а также безызлучательная релаксация на триплетный уровень $\text{T}_{1}$, что приводит к уменьшению кпд лазера. Чтобы уменьшить вероятность этих процессов и нагрев активной области ЛК, для раствора красителя применяют проточную систему.

Для возбуждения ЛК используют аргоновый, криптоновый, азотный лазеры, лазер на парáх меди, эксимерный лазер, лазер с ионами $\text{Nd}^{3+}$, а также импульсные газоразрядные лампы. Кпд ЛК, работающего в импульсном режиме, достигает 30–40 %, в непрерывном режиме – 5–10 %.

Рис. 2. Схема импульсного узкополосного лазера на красителях. ДР – дифракционная решётка, ИФП – интерферометр Фабри – Перо, КР – кювета с красителем, З – полупрозрачное зеркало.Рис. 2. Схема импульсного узкополосного лазера на красителях. ДР – дифракционная решётка, ИФП – интерферометр Фабри – Перо, КР – кювета с красителем, З – полупрозрачное зеркало.ЛК с неселективным резонатором даёт широкополосное излучение с максимумом в центре полосы усиления. Установка дисперсионных элементов (дифракционной решётки, дисперсионной призмы и др.) в резонатор приводит к уменьшению ширины спектральной линии излучения, вплоть до получения одномодовой генерации. Оптическая схема импульсного узкополосного перестраиваемого ЛК содержит дифракционную решётку, интерферометр Фабри – Перо, кювету с раствором красителя и полупрозрачное зеркало (рис. 2). Существуют ЛК с распределённой обратной связью, где резонатор – периодическая структура (стационарная или динамическая), создаваемая в самой активной среде.

ЛК широко используются в научных целях как узкополосные источники излучения для спектроскопии с высоким спектральным разрешением, а также как лазеры с короткими временны́ми (до 20 фс) импульсами. ЛК применяется в биологии, медицине, а также в лазерном разделении изотопов урана.