光学谐振腔是激光器的组成部分之一,合理的谐振腔结构设计,可以改变激光器输出光束的特性。低损耗是评价谐振腔结构设计优良的标准之一,而损耗的大小与谐振腔中的光场模式是相关的,因此,本文通过分析谐振腔中的光场模式来获得谐振腔的损耗,从而为谐振腔结构的改善提供理论依据。本文在谐振腔损耗测量系统的基础上,深入研究了外光路与内光路的光斑匹配以及谐振腔内的模式分布。在光斑匹配中,分析了不同曲率半径的球面镜、不同位置时球面镜所引起的象散问题,给出了如何消除象散的方法；对于谐振腔内的模式的研究,本文首先分析了直型谐振腔,利用MATLAB软件,通过仿真得到了谐振腔内优先起振模式的三维分布图,计算了各阶模式的光斑半径值、相移值、损耗值、模式数目等；通过改变谐振腔的结构,分析了腔长、球面镜尺寸、球面镜曲率半径对腔内模式的影响,研究显示三者对腔内模式分布均会产生影响,但腔长和球面镜尺寸对模式的影响更加显著；在此基础上分析了带有光阑的直型腔,通过改变光阑尺寸的大小、位置,发现谐振腔中的损耗值、光斑半径值及模式数目均被影响,并与直型谐振腔进行了对比,结果显示加入光阑后,谐振腔内的高阶模式被抑制了,有效减少了腔内的模式；其次,利用等价的方法将环形腔结构等价为直型腔结构,研究了环形腔内的模式。最后,利用Matlab软件,设计了完整的程序,设计的界面程序使操作和仿真结果显示直观方便。研究结果表明,选取合适的球面镜参数及球面镜的位置,可以降低光学元件所引起的象散；为了使腔内有较少的模式,加入光阑可以起到抑制高阶模式的作用；对于结构较为复杂的环形腔模式研究可以采用等价的方法。