Когда положительный потенциал подаётся на анод обычного диода, то говорят, что диод смещён в прямом направлении. При этом электроны из n-области инжектируются в p-область полупроводника, а дырки из p-области инжектируются в n-область p-n перехода. Когда электрон и дырка оказываются на близком расстоянии, когда возможно туннелирование, то они могут рекомбинировать с выделением энергии в виде фотона определённой длины волны, так как действует сила сохранения энергии и фотона, так как действует сила сохранения импульса, потому что фотон уносит импульс. Такой процесс является основным источником излучения в светодиодах и называется спонтанным излучением.
Но бывает, что при определённых условиях перед рекомбинацией электрон и дырка могут находиться в одной области пространства довольно длительное время, до микросекунд. Если в этот момент через эту область пространства пройдёт фотон нужной резонансной частоты, он может вызвать вынужденную рекомбинацию и выделится второй фотон.

Причём его фаза, вектор поляризации и направление будут в точности совпадать с такими же характеристиками первого фотона.
Полупроводниковый кристалл в лазерном диоде изготавливают в виде очень тонкой прямоугольной пластинки. Там где излучение ограничено в сравнительно небольшом пространстве, такая пластинка, по сути, является оптическим волноводом. В нижнем слое создают p-область, а верхний слой кристалла легируется для создания n-области. Как результат, мы имеем плоский p-n переход большой площади. По боковым сторонам кристалла, т. е. его торцам, в результате полирования образуются гладкие параллельные плоскости, образующие оптический резонатор, который называется резонатором Фабри-Перро. Испущенный перпендикулярно этим плоскостям случайный фотон спонтанного излучения пройдёт через весь оптический волновод и, прежде чем выйти наружу, несколько раз отразится от торцов.