?不(bu)穩定諧振腔是(shi)對(dui)于光束(shu)橫(heng)向偏移動(dong)態上(shang)不(bu)穩定的(de)光學(xue)諧振腔。
諧振(zhen)腔模式在(zai)穩定(ding)和非(fei)穩定(ding)的(de)(de)情況下的(de)(de)性質差別很(hen)大。非(fei)穩定(ding)諧振(zhen)腔具有一(yi)些特(te)殊的(de)(de)性質：
模式通常具有很強的衍射(she)損耗(hao)（每次往(wang)返為(wei)50%或更高）。
高階模式(shi)的(de)(de)衍(yan)射(she)損(sun)耗更高。這種內(nei)稟的(de)(de)模式(shi)識(shi)別(bie)更易于實現(xian)激光器的(de)(de)單橫(heng)向模式(shi)工作(zuo)。
尤其是(shi)在(zai)(zai)諧振(zhen)腔堅(jian)硬(ying)邊緣(yuan)處的(de)衍(yan)射情況下，橫向模式(shi)截面(mian)非常復雜并且通常具(ju)有環形(xing)結構。這時只能采用數值方(fang)法(fa)計(ji)算模式(shi)截面(mian)。而在(zai)(zai)有些具(ju)有軟孔(kong)徑諧振(zhen)腔中（如下），可(ke)以通過解析方(fang)法(fa)估計(ji)其模式(shi)性質。
在線性非穩定諧振腔中，兩相向光束(shu)的波前彼(bi)此(ci)不重合，因此(ci)也與兩端反射鏡表面不匹配。
不穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)不表示這種諧(xie)振腔(qiang)(qiang)比穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)諧(xie)振腔(qiang)(qiang)更不堅(jian)固(gu)。相反的(de)(de)，不穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)諧(xie)振腔(qiang)(qiang)的(de)(de)對(dui)準靈敏(min)度比穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)諧(xie)振腔(qiang)(qiang)還要低，并且采用不穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)諧(xie)振腔(qiang)(qiang)已(yi)經實現了(le)非常堅(jian)固(gu)的(de)(de)高功率(lv)激光器。
不穩定激光器諧振腔的輸出耦(ou)合
通(tong)常(chang)利用不穩定激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)諧振腔的衍射(she)損耗作為有用的激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)輸出(chu)。輸出(chu)耦合器(qi)(qi)是一個普(pu)通(tong)的激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)反(fan)射(she)鏡，其(qi)中(zhong)場分(fen)布超過反(fan)射(she)鏡邊(bian)緣，因此一些光(guang)(guang)(guang)可以穿過反(fan)射(she)鏡出(chu)去（如(ru)圖1）。
盡管輸(shu)出光束截面在近場區域存在一(yi)個孔，但是(shi)光束發散角很小，因(yin)此這(zhe)種采(cai)用非(fei)穩定(ding)諧振腔的(de)(de)非(fei)常(chang)高(gao)功(gong)率激光器的(de)(de)光束質量比采(cai)用穩定(ding)諧振腔的(de)(de)要高(gao)，尤其(qi)是(shi)當衍射損耗很大(da)，孔非(fei)常(chang)小的(de)(de)情(qing)況下(xia)。
圖1：在堅硬邊緣反(fan)射鏡(jing)處進行輸出耦合的不穩定激(ji)光(guang)器諧振腔。
圖2：在(zai)刮(gua)(gua)刀(dao)鏡(jing)處(chu)進行輸(shu)出耦合(he)的(de)不(bu)穩定激光器諧振腔(qiang)。如果采(cai)用刮(gua)(gua)刀(dao)鏡(jing)（圖2，具有(you)橢(tuo)圓孔的(de)斜面反射鏡(jing)），它可以(yi)“刮(gua)(gua)去”腔(qiang)內往返運動的(de)一(yi)些光束(shu)。
另外還可以采用可變(bian)反(fan)(fan)射(she)率反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)，其中(zhong)隨著距(ju)離光束軸的增大反(fan)(fan)射(she)率會(hui)減(jian)小，通(tong)常是根據高(gao)斯或者(zhe)超高(gao)斯方(fang)程(cheng)變(bian)化(hua)。這種方(fang)案可以避免通(tong)常近(jin)場(chang)輸出光束截面的環形結構，并且通(tong)常很適合得到很高(gao)光束質量的光束。
有時，諧(xie)(xie)振腔在一個方(fang)向(xiang)上是穩(wen)定的，另一方(fang)向(xiang)是不(bu)穩(wen)定的。這種混合(he)諧(xie)(xie)振腔通常用在具(ju)有很高橢圓(yuan)度的光束中(zhong)。
不(bu)穩定激光器諧(xie)振腔(qiang)的優勢和限制(zhi)
大多數(shu)激光(guang)器諧(xie)振(zhen)(zhen)腔都是(shi)穩(wen)定的，但是(shi)在一些特(te)定情況(kuang)下不穩(wen)定諧(xie)振(zhen)(zhen)腔具有很大的優(you)勢。特(te)別的，它(ta)可(ke)以(yi)得到非(fei)常(chang)高功(gong)率的激光(guang)光(guang)束，同時光(guang)束質量很高。
在這種情況(kuang)下穩(wen)定諧振腔常(chang)見的問題是不能實現足夠(gou)大(da)的基本諧振腔模式，或者該模式對(dui)熱透鏡和(he)不對(dui)準(zhun)很敏感。而不穩(wen)定諧振腔基模占很大(da)部分，并且凈(jing)增益遠大(da)于(yu)高階(jie)模式，另外對(dui)不對(dui)準(zhun)也不敏感。
但(dan)是，只有(you)當增益(yi)介質能夠提(ti)供足夠大(da)的(de)增益(yi)時該原理(li)才適用。在(zai)脈(mo)沖閃(shan)光燈泵浦(pu)或者二極管(guan)泵浦(pu)YAG激(ji)光器中(zhong)，金屬氣(qi)體激(ji)光器，準分子激(ji)光器和(he)化學激(ji)光器中(zhong)就是這種情(qing)況。
而應(ying)用到(dao)低增益激光(guang)(guang)器，例如二氧化碳激光(guang)(guang)器或連(lian)續波(bo)燈泵浦固體激光(guang)(guang)器，會比較困難，并且通常(chang)得(de)到(dao)的光(guang)(guang)束質量很低。
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