对基于周期极化掺氧化镁的铌酸锂(PPMgO:CLN)晶体的光参量放大器(OPA)进行了理论分析和实验研究。模拟了PPMgO:CLN晶体准相位匹配(QPM)波长-温度调谐曲线和OPA中各光波平均功率随晶体长度的变化曲线，并进一步分析了最佳晶体长度的影响因素。当常温极化周期为31.3 μm的PPMgO:CLN晶体工作在150 ℃时,用平均功率为44 W的调Q NdYAG激光器抽运OPA,注入OPA内的2.765 μm激光的功率由4 W定标放大至13.3 W,转换效率为21.14%。

针对绝缘磁芯平面变压器因绝缘膜而产生的漏磁问题，提出了在每层次级线圈的两端并联补偿电容的解决方法。通过理论分析给出了补偿电容大小的推导公式，利用CST和Protel对搭建的绝缘磁芯平面变压器的仿真计算发现，引入补偿电容后，变压器总的输出电压提高了约17.6%，同时各层次级线圈输出电压的大小基本相同。仿真结果与实验结果一致，从而验证了并联补偿电容方法的有效性。

开展了激光二极管端面抽运Nd:YAG板条激光器的实验研究，根据板条激光介质的特点，通过选择倒像谐振腔，有效地避免了激光光束偏离板条端面和输出功率不稳定的情况。在抽运功率3330 W时，获得了平均功率超过1000 W的准连续激光输出，斜率效率达到42.2%，输出功率的稳定性优于1.5%。实验还测量了激光光束质量并进行了相应的理论分析。

涡流效应是较快重复频率加速器必须考虑的问题。涡流效应引入的六极、四极、二极分量, 以及发热效应都会对环的参数如色品、工作点、共振、能量漂移等产生影响。通过计算引入不同效应的强度, 模拟了各种效应对环参数的影响, 并针对不同升能曲线和升能频率引入涡流效应的计算和比较, 得出了在目前考虑的频率范围内, 对主环影响较大的效应为六极场, 其它效应的影响需要较大的重复频率。并以此为依据选择了最终的工作曲线为半正弦, 上升时间为0.7 s。

报道了采用1064 nm激光抽运周期极化掺杂氧化镁的铌酸锂(PPMgO\:CLN)晶体光参变振荡器(OPO)实现高效率2.7 μm可调谐激光输出的实验结果，理论计算了PPMgO\:CLN晶体准相位匹配(QPM)温度调谐曲线。在1064 nm激光抽运功率为182 W，声光Q开关工作频率为10 kHz和PPMgO:CLN晶体工作温度为150 ℃条件下，获得了平均功率为36.7 W、波长为2.73 μm中红外激光输出，斜率效率为23.7％。通过改变周期为31.3 μm PPMgO\:CLN 晶体的工作温度30 ℃～200 ℃，获得了中红外波长3.0～2.6 μm激光输出，波长温度调谐实验结果与理论分析结果有大约10 ℃的差异。

报道了一台高单脉冲能量的光参量振荡(OPO)2 μm固体激光器。采用电光调Q, Nd:YAG激光器输出的1064 nm激光, 抽运腔内两块光轴方向相向放置的KTP晶体, 通过双谐振光参量振荡(DROPO)技术获得2 μm激光输出。OPO谐振腔由2 μm反射镜、两块走离补偿的KTP晶体和2 μm输出镜组成。KTP晶体尺寸为8 mm×8 mm×15 mm, 切割角θ=53°, φ=0°。OPO采用Ⅱ类相位匹配(o→o+e)。当激光二极管单脉冲能量为1.02 J, 电光Q开关频率为30 Hz时, 获得了单脉冲能量107 mJ的简并波长2.1 μm激光输出, 808 nm激光二极管到2.1 μm光光转换效率为10.5 %, 光束质量因子分别为M2x=2.38, M2y=1.56。

通过1064 nm激光抽运KTP晶体内腔光参量振荡(OPO)技术获得了近衍射极限的2.68 μm激光输出,对实验结果开展了详细的分析。抽运源为声光调Q Nd:YAG激光器,光参量振荡器谐振腔采用双谐振结构,将两块相同的KTP晶体光轴相向放置以补偿走离效应,KTP晶体按φ=0°,θ=62°切割以获得波长2.7 μm激光输出,采用Ⅱ类相位匹配(o→o+e)以利用较大的非线性系数。在808 nm激光二极管抽运功率为330 W,声光Q开关工作频率为7 kHz的条件下,获得平均功率7.6 W,波长2.68 μm激光输出,光束质量因子M2小于1.6,对应信号光1.765 μm激光输出功率约14 W。

报道了一台高功率中红外激光器。通过理论计算,得到了光参量振荡器输出波长随MgO:PPLN晶体温度变化的调谐曲线,分析了晶体热膨胀对输出波长的影响;通过声光调Q,Nd:YAG激光器输出的1064 nm激光作为抽运光,抽运掺氧化镁的周期性极化铌酸锂晶体(MgO:PPLN),利用光参量振荡(OPO)技术实现了1.75 μm和中红外2.71 μm激光输出。当重复频率为7 kHz,抽运光功率为104 W时,总的平均输出功率为53.2 W,转换效率为51%。从转换曲线上看,并没有达到饱和区域,因此在晶体损伤阈值以下,增加抽运光功率,OPO的输出功率将会有所提高。