谐振腔

谐振腔是光学腔（共振器它的作用是一个的谐振增强）光功率或强度：如果入射的光是谐振与空腔和模式匹配到它，腔内功率可以远高于入射功率，特别是对于高精细度的腔体，该方面通常用于一些目的—通常是用于高效的非线性频率转换。腔的形貌可以是线性腔或环形谐振器的。

增强谐振器可以包含其他光学组件，例如：非线性晶体可用于高效的非线性频率转换，例如倍频[1] 或和频生成。如图显示了一个单片倍频器，它由具有介电涂层的非线性晶体来组成泵浦波（红色）共振的端面上，在右侧就会提取倍频光。即使非线性过程也会转换成一小部分循环光功率，谐振器也会对未使用的光进行某种形式的回收。如果能实现阻抗的匹配，假设输入镜像传输等于所有剩余的谐振器损耗，则转换是非常有效的。

通过使用双谐振方案，泵浦波和二次谐波都是谐振，倍频会显示更低的功率（几毫瓦）来实现高效转换，但是双共振在一般情况下很难维持。

谐振倍频就更不应该与腔内倍频混淆，是因为其中非线性晶体放置在激光腔内，因此不需要单独的谐振腔。

有效共振增强条件

为了增强腔被有效的操作，就必须考虑到以下的几个因素：

• 共振条件一般只能满足单频光或频率梳。导致谐振条件要求是谐振器长度必须在光学波长的一小部分范围内是正确的。电子反馈回路通常是长时间来保持共振的。这种反馈回路可以调整激光器的光频率来匹配腔频率，或者通过谐振器反射镜下方的压电制动器来调整腔长度。请注意，这对于大幅提高功率的高精细腔体，对腔体和激光器的稳定性要求是非常的高。
• 入射辐射必须在空间上与腔体模式匹配，如使用合适的光学器件进行聚焦和对准。入射光常规的情况下一定要保证受衍射限制的光束质量传送。
• 通过泵浦功率的背反射最小化损失，增强腔应该是能被阻抗匹配的。这意味着泵浦辐射的输入反射镜的透射系数与量化其他损耗的系数所匹配。

  

锁模激光器的增强腔

增强腔通常情况下与单频激光器一起使用，但也可以与锁模激光器一起使用。在后者的情况下，我们必须选择腔长，这使得增强腔往返时间是脉冲间隔的数整倍。总而言之，腔的自由光谱范围必须是激光器的脉冲重复率的数整倍，这样激光输出的所有线（→频率梳）可以同时进行谐振。此外，腔内色散和非线性不应该太强[8]。

近况，增强腔已与非常强的超短脉冲一起使用，以便在超高的脉冲重复率下获得高谐波[6, 7]。挑战来自对精确腔内色散补偿的需要、谐振器反射镜和其他光学器件上有着非常高的光强度，以及用于高次谐波产生的气体中的等离子体产生而导致的光束畸变。