为研究缓冲气体对循环流动半导体泵浦碱金属蒸汽激光器（DPAL）气体温度三维分布和输出性能的影响，将光束传播方程引入循环流动DPAL理论模型，仿真分析了高功率泵浦情况下缓冲气体配比和压强对端面泵浦横向流动铯蒸汽激光器（Cs-DPAL）输出性能的影响，获得了蒸汽池内工作气体温度的三维分布和对应的输出功率。结果表明，使用纯烷烃作为缓冲气体时，相比于CH₄，相同压强的C₂H₆对应的蒸汽池内温度更低，激光输出功率更高；使用烷烃气体和惰性气体的混合物作为缓冲气体时，若烷烃的压强较低，加入适量的He或Ar可降低蒸汽池内温度并提升激光输出功率。

为实现高效率、高功率中波红外激光输出，研制基于MgO：PPLN晶体的中波红外光参量振荡器（OPO），泵浦源为基于主振荡功率放大（MOPA）结构的线偏振掺Yb光纤激光器（YDFL）。实验结果表明：YDFL可实现最高79.1 W的1064.1 nm脉冲线偏振激光输出；在YDFL泵浦下，通过优化输出镜曲率半径和泵浦光束腰直径，该OPO实现最高9.15 W的3.754 μm脉冲激光输出，光光转换效率为11.57%，重复频率为300 kHz，脉冲宽度约为110 ns。

双光子吸收碱金属蒸汽激光器（TPAL）在基础研究和**工程中有重要的应用前景，近些年来已成为激光领域研究热点之一，但TPAL还缺少相关的理论模型。因此，本文基于碱金属原子的双光子吸收能级跃迁过程构建速率方程，并建立了TPAL理论模型，研究了单波长泵浦双光子吸收铷蒸汽激光器（Rb-TPAL）的工作特性，分析了泵浦光束腰位置、蒸汽池温度以及泵浦功率对Rb-TPAL蓝光输出特性的影响。结果表明，通过优化泵浦光束腰位置和蒸汽池温度，在高功率泵浦情况下，Rb-TPAL可获得高功率蓝光激光输出。

半导体泵浦碱金属蒸汽激光器（DPAL）兼具半导体激光器和气体激光器的技术特点，具有量子效率高、受激发射截面大、折射率扰动较小和热管理便捷等优势，可实现高效率、高功率和高光束质量近红外激光输出，在工业制造、**、医疗和科研等领域具有重要的应用价值。对于封闭静止型DPAL，在高功率泵浦情况下，蒸汽池内工作气体温度升高，热效应严重，造成DPAL性能下降。而循环流动型DPAL利用气体流动带走废热，可显著缓解工作气体的热效应，从而实现高功率激光输出。目前，循环流动型DPAL已成为实现高功率激光输出的主要技术路线，引发了越来越多的关注和研究。文中将介绍循环流动型DPAL的基本原理，概述其国内外发展现状，分析其高功率运转情况下的主要问题和解决途径，并对循环流动型DPAL的发展趋势进行展望。