谐振腔的状态直接影响激光输出光束质量和激光功率的稳定性。高功率横流CO₂激光器在运行过程中，由于箱体变形、温度变化等环境因素的影响，激光谐振腔会发生畸变。一般采用调节输出镜偏转的方式来弥补谐振腔的形变。本论文设计了一套光腔精密调节与控制系统，在保证激光功率稳定的同时，又能保证良好的激光光束质量。本论文的主要工作包括：（1）光腔调节系统的整体设计。采用尾镜采样的方式进行功率检测，通过激光功率反馈，调节光腔和输入电流，实现激光器功率稳定。根据谐振腔失调分析，设计光腔调节机构的具体结构。系统采用PLC为控制器，步进电机为执行机构，编码器作为反馈元件。（2）系统的硬件电路的设计。选取了DM2042E型步进电机为调节机构执行器，DMD402A为电机驱动器，TRD-MX1024B增量型旋转编码器为步进电机运动反馈元件，S7-200PLC为系统控制器。完成了步进电机驱动方式和编码器计数方式的选择，PLC控制器的I/O口分配，系统硬件电路的连接。（3）系统软件设计。包括系统自适应调节模式和手动调节模式的软件设计。该系统既可以实现光腔的自适应调节，也可以对光腔进行手动调节。可以通过更改步进电机的频率改变电机转速，更改输出脉冲数调整步进电机单次运动的角度，从而实现不同的精度调节。本文研究开发的高功率横流CO₂激光器光腔精密调节与检测系统简单实用，能够有效的保证激光输出功率和模式的稳定，功率波动范围控制在5%以内。