本文报道了利用自制低损耗、无节点反谐振空芯光纤传输高功率1064 nm皮秒脉冲激光的研究。光纤包层由7根平均壁厚为700 nm的细玻璃管组成，纤芯直径为42 μm，外径为175 μm。选择脉冲宽度为15 ps且重复频率可调谐的高功率激光器作为实验光源。使用不同长度的光纤进行了传输测试，测试结果表明：当输入单脉冲能量为403 μJ、平均功率为40.3 W、峰值功率为26.8 MW的激光时，最高可实现370 μJ的高能量激光输出，传输效率高达91.8%。分析了超短脉冲经过不同长度光纤后时域和频域的变化情况，结果表明：当光纤长度为1 m时，脉冲保持无畸变传输，光谱发生轻微变形；当光纤长度增长至3.3 m时，由于非线性效应的影响，脉冲宽度展宽至26 ps，光谱展宽至70 nm。本研究表明无节点反谐振空芯光纤有望在超短脉冲激光的传输应用领域发挥重要作用。

拉制了两种低损耗、单模、近红外宽带传输的空芯反谐振光纤，并用于高功率超短皮秒脉冲传输。利用无节点结构的空芯反谐振光纤实现了平均功率为74 W、单脉冲能量为185 μJ、峰值功率为10.8 MW的超短脉冲传输，且输出激光在频域和时域上均没有发生明显变化。

Q开关激光器在高重复频率运行时，存在“第一脉冲现象”。这不仅在激光的很多工业应用中颇为不利，也会造成不必要的能量损失。基于激光速率方程， 以电光Q开关部分端面泵浦的板条激光器为例，建立了理论模型对电光Q开关激光器的脉冲输出及粒子数积累过程进行模拟。分析了“第一脉冲问题”的产生机理， 并提供了一种通过调制普克尔斯盒上电压脉冲的方法对第一脉冲能量加以控制的方案，并给出了通过这一方法控制第一脉冲问题的理论和实验结果。

部分端面抽运混合腔板条激光器可以在紧凑的空间内实现大功率高光束质量的激光输出。利用这一技术并结合具有增益高、荧光寿命短等特点的Nd∶YVO4晶体,配合新型高重复率的电光Q开关,易于实现高频窄脉冲高光束质量的激光输出。在德国EdgeWave GmbH进行了混合腔电光调Q激光器的合作研究中,实现了高重复率近衍射极限的输出;在以5 kHz的高重复率运转时,获得了单脉冲能量7.2 mJ,脉宽5.7 ns,平均功率约36 W的脉冲;当重复率高达50 kHz时,输出的激光脉冲的参量是单脉冲能量1.6 mJ,脉宽9.5 ns,平均功率超过80 W。实验所测的光束质量因子M2小于2。

在半导体抽运的全固态激光器中,激光晶体上的热畸变限制了激光器在大功率下输出时保持高光束质量的能力。板条结构的固体激光器具有优异的散热能力,再配合部分端面抽运以及稳非稳柱面混合腔的使用,使大功率高光束质量的激光输出成为可能。在德国EdgeWave GmbH进行的对这一技术的合作研究中,利用不到100 mm的腔长,在Nd∶YVO4板条激光器上获得了110 W近衍射极限的1.06 μm连续激光输出,这时在非稳腔方向上的光束传播因子M2为1.3,在稳腔方向上为1.5。通过对输出激光进行空间滤波切除腔镜造成的衍射旁瓣后,50 W输出时M2的典型值在非稳腔和稳腔方向上分别为1.09和1.2。