波導CO?激光器的結構如圖1和圖2所示。它的基本結構與普通CO?激光器相同，也是由放電管、賠氣室、回氣管、水冷系統、諧振腔、電極等組成。與普通激光器相比，它的主要不同點是放電管采用波導，故稱波導激光器。所謂波導，在微波技術中是指用來引導電磁波的器件。激光器所用的波導是波導管，也就是內表面很光且孔徑很小的空心導管，它可以把沿軸向傳播的光由波導管一端低損耗地傳輸到另一端。
在波導激光器中，充以激活物質的波導管構成腔的激活區，它提供激光振蕩必需的增益。但與其他類型的激光器一樣，為了形成振蕩，還必須提供足夠的正反饋。通常采用下述方法來獲得有效的光學反饋：
獲得光學反饋的最常用的方法是在波導管兩端放置平面或球面反射鏡。和通常的內腔式激光器一樣，可以將反射鏡直接貼在波導管兩端。這是一種有效的耦合方式。還可以和通常的外腔式激光器一樣，反射鏡與波導管口之間隔著一段距離，這時耦合效率與反射鏡到波導管的距離、反射鏡的曲率半徑、波導管的內徑以及反射鏡橫向尺寸等都有關系。如圖3所示，使波導管的結構在空間上發生周期性變化，例如將波導管管壁做成波紋狀、將波導管內壁作成“搓板狀”、或者在波導管內壁上刻蝕光柵等，當波導管的空間變化周期與工作波長之間滿足布拉格條件時，利用布拉格散射的反向光波可以實現有效的光反饋。這種反饋又分兩種情況，反向散射光發生在激活介質所在區域內的，稱為分布反饋（DFB），反向散射光發生在激活介質區域外的，稱為布喇格分布反饋（DBR）。后者在工藝上比較容易實現，而且對波導模本身擾動小，應用起來更加方便。
圖3：分布反饋激光器
如圖4所示，環形結構的波導激光器與普通環形光學諧振腔類似 。
