根據(jù)其設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，光學(xué)諧振腔相對(duì)于橫向光束偏移是穩(wěn)定的或不穩(wěn)定的。從這個(gè)意義上講，穩(wěn)定性是指在多次往返過程中，任何以一些不太大的初始橫向偏移位置和角度注入系統(tǒng)的幾何射線都將停留在系統(tǒng)內(nèi)部。在非穩(wěn)腔中，這樣的射線遲早會(huì)被彈射出來(lái)。利用ABCD矩陣算法，可以很容易地判斷一個(gè)諧振腔工作在穩(wěn)定或不穩(wěn)定狀態(tài)，以及從一個(gè)狀態(tài)移動(dòng)到另一個(gè)狀態(tài)所需要的諧振腔參數(shù)的變化。 J?Q@f  
對(duì)諧振腔特性的更全面的分析需要波動(dòng)光學(xué)，并且通常涉及分析諧振腔模式。在穩(wěn)態(tài)區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)，諧振腔模式的性質(zhì)有很大的不同。非穩(wěn)諧振腔具有許多特殊性質(zhì)： 3?h!nVI+2J  
①模式總是經(jīng)歷顯著的衍射損耗，通常是非常高的(每個(gè)往返50%或更高的數(shù)量級(jí))。 A93(} V7I  
②模式階數(shù)越高，衍射損耗通常越大。這種本征模式識(shí)別通常有助于獲得激光器的單橫模工作。 4PU@W o  
③特別是對(duì)于硬邊有衍射的諧振腔，橫模分布比較復(fù)雜，通常表現(xiàn)出明顯的環(huán)形結(jié)構(gòu)。只有數(shù)值方法才能用來(lái)計(jì)算詳細(xì)的模式分布。然而，對(duì)于一些軟孔徑諧振腔(見下文)，至少可以使用解析方法以合理的精度估計(jì)模式特性。 )ytP$,r![S  
④在線性非穩(wěn)腔中，反向傳播光束的波前不一定相互匹配，也不一定與兩端鏡面面形匹配。 1{cF/ :o  
不應(yīng)該將”不穩(wěn)定”的屬性誤解為這樣的諧振腔比穩(wěn)定的諧振腔更不穩(wěn)定。相反，不穩(wěn)定激光諧振腔的對(duì)準(zhǔn)靈敏度甚至可以大幅低于穩(wěn)定諧振腔，并且使用不穩(wěn)定諧振腔已經(jīng)開發(fā)出相當(dāng)穩(wěn)健的高功率激光器。 sMJa4P>O@  
v!<FeLW  
不穩(wěn)定激光諧振腔中的輸出耦合 f1o^:}5x  
       通常制作不穩(wěn)定的激光諧振腔，將上述衍射”損耗”作為有用的激光輸出。輸出耦合器可以是一個(gè)普通的激光反射鏡，其場(chǎng)分布延伸到反射鏡邊緣以外，使部分光通過(見圖1)側(cè)面的反射鏡。雖然輸出的光束輪廓在近場(chǎng)有一個(gè)小孔，但光束發(fā)散度很小，對(duì)于一些非常高功率的激光器，這種諧振腔的光束質(zhì)量至少比穩(wěn)定諧振腔的光束質(zhì)量要高，特別是在可以容忍較大的衍射損耗的情況下，這樣可以使小孔變得相對(duì)較小。 *(i%\  

圖片:RP-1.png

l#+@!2z  
>oEFuwE  
圖1:側(cè)邊反射鏡輸出耦合的非穩(wěn)態(tài)激光諧振腔。 Sw[*1C8  
      在其他情況下，使用反射鏡面(圖2，例如，帶有橢圓孔的傾斜反射鏡)，它從循環(huán)的內(nèi)腔光束中“刮走”部分光。 ~