根據(jù)其設(shè)計的細(xì)節(jié)，
光學(xué)諧振腔相對于橫向
光束偏移是穩(wěn)定的或不穩(wěn)定的。從這個意義上講，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，這樣的射線遲早會被彈射出來。利用ABCD矩陣算法，可以很容易地判斷一個諧振腔工作在穩(wěn)定或不穩(wěn)定狀態(tài)，以及從一個狀態(tài)移動到另一個狀態(tài)所需要的諧振腔
參數(shù)的變化。
'p4da2% 對諧振腔特性的更全面的分析需要波動光學(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)：
Enq6K1@%G ①模式總是經(jīng)歷顯著的衍射損耗，通常是非常高的(每個往返50%或更高的數(shù)量級)。
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(pP ②模式階數(shù)越高，衍射損耗通常越大。這種本征模式識別通常有助于獲得
激光器的單橫模工作。
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Z ③特別是對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)值方法才能用來計算詳細(xì)的模式分布。然而，對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模式特性。
'f p<FeTg 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。
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:w 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。
O=4c eE mz e<: 4czh8 不穩(wěn)定激光諧振腔中的輸出耦合
G}Qk!r 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普通的激光反射鏡，其場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有一個小孔，但光束發(fā)散度很小，對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較小。
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圖1:側(cè)邊反射鏡輸出耦合的非穩(wěn)態(tài)激光諧振腔。
0jip::x 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。
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LOyCx/n $?CBX27AV 圖2:在鏡面輸出耦合的不穩(wěn)定激光諧振腔。
ai<MsQQ:= 另一種可能性是使用可變反射率鏡，其中反射率隨著到光束軸的距離的增加而減小——通常根據(jù)高斯或超高斯函數(shù)。這種方法可以避免在近場輸出光束輪廓中出現(xiàn)其他典型的環(huán)形結(jié)構(gòu)，并且通常適合于獲得相當(dāng)高的光束質(zhì)量。
ebl)6C 在某些情況下，諧振腔在一個方向上是穩(wěn)定的，而在另一個方向上是不穩(wěn)定的。這種混合諧振腔有時用于光束高度橢圓形的情況。
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