光学谐振器也被称为所述腔（腔，光学腔），光波的驻波对所述谐振器布置以形成反射镜的主元件的光学指设备。光谐振器的激光形成的主要部分的激光介质被布置为以围绕激光束反馈到。它也用于光学参量放大器和某些干涉仪中。限制在谐振器中的光被反射多次，以产生具有特定谐振频率的驻波。产生的驻波模式称为模式。垂直模式仅在频率上有所不同，而水平模式除频率外，沿光束横截面的强度分布也不同。

谐振器的类型由两个反射镜之间的距离和各自的焦距来区分（很少使用平面反射镜，因为很难以所需的精度放置它们）。需要选择形状（谐振器类型）以保持光束稳定（不会随每个反射光束大小而持续增长）。设计谐振器的类型以满足其他条件，例如最小束腰，谐振器内没有聚焦（因此没有光强度）。

光学谐振器被设计为增加Q，即降低反射衰减，即使光被反射很多次。因此，激光器的频谱宽度与频率的绝对值之比非常小。

限制在谐振器中的光在反射镜之间反射多次，并且由于干涉的作用，谐振器中仅保持特定图案和频率的光，而其他干涉则被相消干涉所抑制。通常，在每个往返行程中辐射强度模式完全相同的模式是最稳定的，这称为谐振器的本征模式或“模式”。

谐振器的模式分为以下两种类型。纵向模式具有不同的频率，横向模式具有不同的频率和发光强度模式。谐振器的基本横向模式是高斯光束。

光学谐振器的最常见类型是彼此面对的平面镜或球面镜。其中最简单的包括两个彼此面对的平面镜，称为法布里-珀罗共振器。这种布置很简单，但由于很难对准，因此很少用于大型激光器。如果平面镜在几秒钟内未对准，则谐振器中的光束会“走开”，因此会从谐振器的端部泄漏出来。然而，这个问题是反射镜表面之间的距离小（大号 < 1 厘米 等同抑制）短谐振器。因此平行平面镜谐振器的微芯片或微腔激光器，半导体激光器通常用于英寸 在这种情况下，将反射光学薄膜涂层直接施加到激光介质上，而不是使用单独的反射镜。平行平面镜谐振器也是Fabry-Perot干涉仪的基础。

如果光谐振器不是空心的（例如，在像激光谐振器这样的有源介质中观察），则L的值应使用光路长度而不是镜之间的几何距离。当谐振器中存在诸如透镜之类的光学元件时，会影响稳定性和模式大小。此外，在大多数有源介质中，由于热量和其他不均匀性，介质中会发生各种透镜效应，这在激光谐振器的设计中必须加以考虑。

实际的激光谐振器通常使用三个，四个或更多个反射镜来形成“折叠谐振器”。一般地，由一对曲面镜以形成一个或多个共焦部，由平面镜的其余的谐振器的伪准直仪和状态。激光束的形状取决于谐振器的类型，近轴谐振器发出的光束可以很好地建模为高斯光束。在特殊情况下，光束可以用单个横向模式描述，其空间特性也可以用高斯光束描述。更一般地，通过多个横向模式的叠加来描述光束。这样光束埃尔米特多项式或仪器多项式可通过完整的正交基（二维）函数系统被精确地描述如。在另一方面，一种不稳定的激光谐振器被示出，以产生分光束的形状。

一些腔内元件通常在折叠部分处安装在束腰中。例如，可以给出用于谐振器衰减的声光调制器，用于横向模式控制的真空空间滤波器等。在低功率激光器的情况下，激光活性介质本身可以安装在光束腰部。大型准准直光束通常需要其他元件，例如滤光片，棱镜和衍射光栅。

这些设计可以补偿谐振器中布鲁斯特角元件引起的腔内光束的像散。通过将谐振器布置为“ Z”型，可以补偿不能由“Δ”型和“ X”型谐振器补偿的彗形像差。

使用非平面谐振器时，光束轮廓可以旋转以增加稳定性。由于在活性介质中产生的热量引起谐振器的频率漂移，因此该频率可以通过不活动的谐振器来主动地固定。类似地，可以通过使用光纤进行空间滤波来改善方向稳定性。

在光学谐振器的组装中，精确的布置很重要。为了获得最高的光束输出和光束质量，必须布置光束路径，使其穿过光学元件的中心。

简单的谐振器通常用于沿谐振器轴对准激光，即具有良好准直的可见光激光器。通过观察光束路径和来自各种光学元件的反射，可以调节元件的位置和倾斜度。

在更复杂的谐振器的情况下，可以使用诸如电子自准直仪或激光束轮廓仪之类的设备来调整布置。

光谐振器也可以用作多径光延迟线，该多径光延迟线通过折叠光路来实现具有小尺寸的长光路长度。如上所述，尽管可以通过使用平面镜的平行平面谐振器产生之字形光路，但是这种设计对诸如脚步之类的机械干扰非常敏感。当使用曲面镜使用近焦布置时，光路为圆形的锯齿形。后一种布置称为日冕型延迟线。固定插入镜被布置在远离一个弯曲镜附近的轴线的位置处，而可移动取出镜被布置在也远离相对的弯曲镜附近的轴线的位置处。在平面镜的情况下，平坦的线性镜台用于单个提取镜，在Heliot型延迟线的情况下，旋转镜台用于两个镜。

光束的偏振状态由于共振器内部光束的旋转而改变。为了对此进行补偿，可能需要具有三维二维逆向反射布置的附加单路径延迟线，该三维二维逆向反射布置将三个或两个反射镜放置在线性平台上。为了调节光束发散，可以在线性镜台的第二镜台上安装两个透镜。这两个透镜就像望远镜一样，在高斯光束的虚拟终端镜中产生平坦的波前。