不稳定腔（unstable cavity），理学-物理学-光学-〔光的产生〕-激光-〔激光理论与技术〕，腔中光线除去极少量特殊光线外，不管其初始条件如何，都会逸出腔外的谐振腔。不稳定腔是激光三种谐振腔类型的一种。对于简单的两个曲率半径、球面镜按一定间距组成的共振腔，定义，在满足条件或的情况下，就构成了不稳定腔。如果是凸面镜，则曲率半径前要加负号。对于任何多个光学元件构成的复杂共振腔而言，利用往返一周光线传输矩阵来描述，在满足条件或的情况下，就构成了不稳定共振腔。对于共焦不稳定腔，为负支，为正支。正支不稳定腔有更广泛的应用。任何不稳定腔都存在一对轴向共轭像点，这一对共轭像点发出的球面波满足在腔内往返一次成像的自再现条件。对于不稳定腔而言，其腔内任意一条光线均存在固有的横向偏折损耗，最容易起振的是一对互为共轭像点往返行进的轴向球面波。模式的横向偏折逸出损耗是由腔的几何放大率因子所决定，与镜面尺寸无关。而非轴向传输模式与轴向传输模式之间的损耗率与稳定腔相比可明显增大，不稳腔的模式分辨能力显著增强，可以获得发散角小的高亮度输出光束。