非稳波导混合腔光场特性是高功率射频板条CO₂激光器的重要理论问题,与外光路整形、放电增益、热稳定性等关键工程设计技术相互影响,共同决定着射频板条CO₂激光器的性能。本文针对射频板条CO₂激光器建立了非傍轴非稳腔衍射理论和平板波导腔模式理论,研究了非稳和波导两个方向的输出光场、损耗和模式鉴别特性。主要内容如下:（1）对瑞利索末菲衍射积分应用范围进行了推广,使其从仅适用于平面光阑扩展到适用于反射式曲面光阑,从而建立能够分析非傍轴谐振腔的数值计算公式。利用稳相法,使该扩展的衍射积分能够应用于一维情况。（2）建立了平板波导腔理论模型,该模型不再将平板波导看做一个基模滤波器,而是考虑了其中高阶模式的传输,能够反映波导中模式传输过程对其与自由空间模式耦合的影响。同时,还证明了平板波导在1模近似下总能量的99.47%可以耦合到束腰半径为0=0.711(6的自由空间基模厄米高斯光束中。（3）从激光器设计中需要重点关注的衍射损耗、模式交叉与鉴别、镜面与输出光场特性三方面入手,分析了一维圆弧型谐振腔和一维抛物线型谐振腔非傍轴光场特性。分析表明,非傍轴大菲涅尔数一维抛物线型谐振腔的最低阶模式衍射损耗呈现出与傍轴小菲涅尔数球面镜谐振腔类似的周期性变化,其模式鉴别因子同样呈现明显的周期性演化,其值在等效菲涅尔数变化的较大范围内大于1.06,且峰值要高于圆弧型腔0.01,模式鉴别因子的峰值位置与衍射损耗的低谷位置重合。在设计非稳腔时可以很好的利用抛物线型腔的这一点以提供更大的设计余量,消除工艺参数的实际误差对输出模式造成的影响。同时,计算得到整形外光路中空间滤波器宽度取值约为0.8mm。（4）采用平板波导腔基模近似下的定量分析得出适合板条镀膜的材料及输出光场偏振情况。在考虑高阶模式情况下,得到了单对极板和双对极板构成的平板波导腔模式鉴别因子及传输和耦合损耗随波导长度波动变化的数据。这一结果是基模近似下无法得出的。数据表明,采用双对极板情况下,在反射镜取适当大曲率半径（≥100mm）时,选取合适的波导长度可以使模式鉴别因子达到1.5以上,同时损耗控制在2.5%至5%之间。从波导口的平板波导本征模式展开系数可以知道波导内的包含了多种模式,但高阶模式的比例很小。论文研究工作对非稳波导混合腔理论分析和设计、提高射频板条CO₂激光器光束质量具有一定的指导意义。