כאשר גבישים של אלקלי הלידים נחשפים לאנרגיה גבוהה של קרינה כגון קרני X, או אלקטרונים, נוצרים פגמים נקודתיים בגביש.
פגמים אלו מוסיפים רמות אנרגיה נוספות לאלקטרונים בחומר.
רמות אנרגיה נוספות אלו יכולות לגרום לבליעה אופטית של אורכי גל מסוימים וע"י כך להקנות צבע לגבישים השקופים של הלידי האלקלי, ומכאן גם השם: מרכזי צבע.
קיימים מספר סוגים של מרכזי פגמים בגבישים, אך לצורך ההסבר מספיקה התייחסות לפגם הפשוט ביותר מביניהם – F Center (מהמילה הגרמנית לצבע: Farbe).
מבלי לפרט לגבי רמות האנרגיה בגבישים, מספיק לתאר את הפגם בגביש כיוצר אזור נקודתי עם עודף מטען חיובי.
אזור זה מהווה גרעין שסביבו יכול אלקטרון לנוע כמו באטום המימן (ראה מודל האטום של בוהר).
קיימים בכל זאת שני הבדלים בין רמות האנרגיה של אטום המימן לבין אלו של מרכז הצבע:
- רמות האנרגיה של מרכז הצבע מורחבות לפסים, עקב ההשפעה ההדדית של האטומים הסמוכים – תנודות השריג של הגביש.
- פסי הבליעה של הקרינה אינם זהים לאלו של פסי הפליטה, כפי שניתן לראות באיור 6.18.
איור 6.18: ספקטרום פסי הבליעה והפליטה של מרכז צבע מסוג F בגביש KCl
לייזר מרכז צבע הוא לייזר הנשאב אופטית, בדרך כלל ע"י לייזר אחר שפליטתו בתחום ספקטרום הבליעה של לייזר מרכז הצבע.
מכיוון שרמות האנרגיה בלייזר מרכז צבע אינן רמות בדידות, אלא פסי אנרגיה רחבים, ניתן לשלוט באורך הגל הנפלט מהם בתחום רוחב הפס.
