以玻璃材料为例对含烃和无烃类半导体抽运碱金属蒸气激光器（DPAL）窗口在高功率连续抽运条件下的损伤过程和机理进行实验研究，通过相机的观察记录铷蒸气池窗口在高功率密度抽运光入射条件下的表面形貌变化，以及对照射后铷蒸气池窗口形貌的显微观察，得到实验结果表明DPAL窗口损伤存在热致物理损伤和化学损伤两种不同的过程，并对其机理进行了分析。该研究方法可应用于其他材料（如蓝宝石）DPAL窗口性能的诊断测试。

建立了半导体泵浦亚稳态惰性气体激光器(DPRGL)速率方程模型,以Ar为例,仿真分析泵浦强度、亚稳态原子数密度以及增益介质长度对DPRGL工作性能的影响.结果表明：高泵浦强度(约kW/cm2)条件下DPRGL理论上具有大于55%的光-光效率;亚稳态原子数密度和增益介质长度对激光器性能影响具有等价性;实际中需综合优化泵浦强度、亚稳态原子数密度、增益介质长度等激光器参量以实现激光器最大的光光转换效率.

半导体抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)是具有潜力的新型高能激光光源，高功率抽运条件下，铷原子会发生电离，对激光器性能产生负面影响。铷原子主要电离通道之一是抽运光谱(中心波长780 nm)和远翼776 nm 成分引起的5S→5P→5D 的级联效应以及后续的光电离过程。为了定量测量铷DPAL 电离度，需要搭建窄线宽776 nm 高功率半导体光源以模拟780 nm 抽运光的远翼光谱成分。基于Littrow 结构实现了窄线宽776 nm 半导体激光输出，激光线宽小于0.15 nm，功率大于10 W，外腔效率为67%；利用该激光器进行了780 nm 和776 nm 级联抽运实验，观察到显著增强的荧光信号。

半导体抽运亚稳态惰性气体激光器(DPRGLs)作为一种新型光抽运气体激光器，其工作原理与半导体抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)相似，有望在继承DPAL 诸多优势的同时克服其化学反应的隐患，具有潜在的高功率定标放大能力。综述了亚稳态惰性气体激光器的基本原理和研究进展，分析了关键技术点和功率定标放大潜力，对其未来发展和应用前景进行了预测。

半导体抽运碱金属蒸气激光器（DPAL）具有量子效率高、气体介质循环流动散热、全电操作、结构紧凑等特点，是极具发展潜力的新型高能激光光源。其中，增益介质内碱金属原子浓度测量是对DPAL进行诊断测试的重要研究内容。通过利用单频分布布拉格反射(DBR)激光器波长扫描测量铷蒸气的吸收光谱，采用对激光器进行温度调节与电流扫描相结合的方法进行扫描光谱范围拼接，利用无跳模调谐范围为23 GHz的激光器实现了100 GHz的无跳模光谱扫描范围，在此基础上测量了充入大气压量级缓冲气体铷蒸气的完整吸收光谱。通过与理论计算结果进行参数拟合得到了铷原子浓度。该方法可应用于高功率抽运条件下流动介质DPAL中碱金属原子浓度的测量。

以电光调Q的Nd:YAG激光器为泵浦源，以磷酸氧钛钾(KTP)为非线性晶体，搭建了调谐范围为750~800 nm的光参量振荡器。信号光在中心波长780.2 nm处获得单脉冲能量113 mJ、脉宽15.43 ns、光斑直径5.5 mm的输出。用光栅单色仪测量信号光光谱宽度(FWHM)为0.38 nm。信号光通过120 ℃的铷蒸气池，观察到清晰的荧光轨迹。证明信号光能有效泵浦铷蒸气，可为铷激光器提供峰值功率7 MW的高强度脉冲泵浦源，进而研究铷激光器在高强度泵浦条件下的动力学过程和基础物理机制。

采用自主搭建的光学参量振荡器作为泵浦源：脉宽15 ns，脉冲能量10 mJ，中心波长756.3 nm，谱宽0.5 nm；增益介质为Rb-Ar混合气体，封装于长75 mm的吸收池内，常温下Ar的含量为67 kPa，开展了出光实验。在温度为136 ℃时，实现了780 nm铷激光输出。

建立了以Rb-Ar混合气体为增益介质的四能级准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)含时速率方程模型, 计算得到了运转过程各能级粒子数和腔内激光强度随时间的变化曲线。结果表明:XPAL的阈值泵浦强度很高, 泵浦源谱宽与吸收线宽匹配不能达到提高吸收效率、降低阈值的目的；在泵浦功率一定的条件下,增加介质长度和温度可以提高吸收效率, 但将降低单位体积泵浦速率；XPAL成功的关键在于实现有效的泵浦吸收。

基于国内外相关研究成果,对准分子宽带泵浦碱金属激光器(XPAL)的原理进行了阐述，对其优缺点进行了分析，针对半导体泵浦碱金属蒸气激光器(DPAL)发展中所面临的困难，分析了XPAL解决这些困难的潜力。最后综述了XPAL近年的发展，提出了下一步的发展方向。