增強腔是利用共振效應增強在其中往返運動的光功率的光學腔。今天我們來一起了解一下相關知識！

　　增強腔是一種光學腔（諧振腔），是用于共振增強光功率或者光強的；如果入射光是與腔共振且模式匹配的，那么腔內的光功率遠大于入射功率，尤其是腔具有很高的精細度時。

　　增強腔也可以加入一些光學元件。例如，加入非線性晶體可以進行有效的非線性頻率轉換，如倍頻或者和頻產生。如圖所示，圖中為一個單片倍頻器。

　　它包含了一個端面具有電介質涂層的非線性晶體，泵浦光可以在其中發(fā)生共振。在右側可以得到倍頻光。盡管非線性過程只能將一小部分的光功率轉化到倍頻光中，但是諧振腔還可以在一定程度上循環(huán)利用未被轉化的光。如果能夠實現(xiàn)阻抗匹配，即如果入射反射鏡的透射率等于諧振腔損耗，那么轉化效率會非常高。

　　如果采用雙共振機制，即泵浦光和二次諧波都是共振的，即使功率非常低（幾個毫瓦），倍頻過程效率也會非常高。但是，雙共振條件很難保持。

　　需要注意的是，不要將共振倍頻與腔內倍頻，后者的非線性晶體放置在激光腔內，因此不需要單獨的共振腔。

　　高效共振增強的條件

　　為了使共振腔工作效率很高，需要考慮以下幾個因素：

　　共振條件要求諧振腔長度的誤差在一個波長范圍內。為了使共振保持更長的時間，通常采用一個電子反饋回路。這一反饋回路或者通過改變激光器的頻率使其匹配腔頻率，或者通過壓電驅動器改變腔長。需要注意的是，對于能夠實現(xiàn)很大程度的功率增強的高精細度腔來說，腔和激光器的穩(wěn)定性必須非常高。

　　入射光必須與腔是模式匹配的，需要采用合適的幾何光學來聚焦和對準。另外，輻射光在傳輸過程中需要保持衍射極限的光束質量。

　　通過泵浦光功率的背向反射可使損耗ZUI小，這時增強腔需要滿足阻抗匹配。即入射端反射鏡的透射系數(shù)與共振腔中其它的損耗數(shù)值相等。

　　鎖模激光器中的增強腔

　　增強腔通常與單頻激光器結合使用，還可以與鎖模激光器一起使用。在后者情況下，腔長需要滿足一定的條件，即腔中光往返時間等于脈沖間隔的整數(shù)倍。也就是說，腔的自由光譜區(qū)是激光器脈沖重復頻率的整數(shù)倍，因此激光輸出的梳齒（頻率梳）都滿足共振。并且，腔內色散和非線性效應不能太強。

　　近年來，有人利用增強腔與很強的超短脈沖結合可以得到很高脈沖重復頻率的高次諧波產生。其中遇到的一個問題是需要很精確的腔內色散補償，來自于很高的光強在諧振腔反射鏡和其它光學元件，以及由于用于高次諧波產生的氣體中等離子產生引起的光束畸變。