耦合效率的高低与耦合后光斑的好坏直接影响着光子晶体光纤棒的放大效果, 因此需要对种子光的耦合效果进行研究, 选择合适的激光器作为种子源。本文对光子晶体光纤棒在固体激光器与光纤激光器两种情况下的耦合效率进行了理论分析; 模拟计算了两种激光器情况下耦合效率的变化规律以及对准误差对耦合效率的影响; 选择合适的透镜或透镜组, 使用两种激光器对光子晶体光纤棒进行了耦合实验; 对比两种激光器的耦合效果可知: 固体激光器的耦合效率最高只能达到62.4%, 而光纤激光器的耦合效率可以达到80%以上; 在光纤激光器耦合情况下, 对不同功率注入时耦合效率, 以及耦合后光斑进行了实验分析。得到的实验结果对后续光纤棒的放大实验具有指导作用。

使用光子晶体光纤棒作为增益介质，设计了皮秒脉冲放大器的实验光路。通过实验研究分析了光子晶体光纤棒皮秒脉冲放大器的输出功率、斜率效率与光光转换效率、光束质量、重复频率、脉宽、光谱。获得了最大平均功率为101.7 W，重复频率为30 MHz，脉宽为6.4 ps，横向和纵向光束质量分别为1.111，1.017的近衍射极限输出，放大器的斜率效率达到了65%，光光转换效率达到了58.9%。

弹载激光主动成像制导技术是现代战争中最重要的精确制导技术之一。其中，弹载激光主动成像激光器的研制，是当前研究的热点和难点。报道了高光束质量弹载1 064 nm激光器，用于激光主动成像。采用二极管端面带内泵浦Nd：YAG晶体，光机电一体化设计，在重复频率100 Hz时，输出激光脉冲宽度为3.005 ns，最大输出单脉冲能量3.36 mJ，输出激光光谱宽度78 pm。带内泵浦和谐振腔的优化设计，保证了良好的光束质量，光束质量因子M２在X方向为1.327，Y方向为1.354。成像结果表明：该激光器的成功研制，对高光束质量一体化固体激光器的参数设计和弹载激光器在激光主动成像中的工程应用都具有一定的指导意义。

单晶光纤激光器在激光医疗、激光成像、光电对抗以及人眼安全测照等领域具有重大的应用价值, 近年来成为新型固体激光源研究的热点。文章介绍了单晶光纤的制备方法, 分析了单晶光纤激光器的工作原理, 着重阐述了连续单晶光纤激光器、调Q单晶光纤激光器及种子注入单晶光纤激光放大器的技术方案和最新研究进展, 讨论了单晶光纤激光器的优点和劣势, 并对单晶光纤激光器的进一步发展进行了展望。

利用片状Nd:YVO4晶体为增益介质,研究了部分端面泵浦板条带内泵浦皮秒放大激光系统.发展了部分端面泵浦板条放大器的模式匹配方式,充分结合了带内泵浦和部分端面泵浦板条放大器二者的优势,最终实现了平均功率60.7 W、脉冲宽度16.8 ps、重复频率20 MHz的皮秒激光放大输出,光-光转换效率达到25.3%,当放大输出功率50 W时,光束质量因子(M2)为1.55.

高功率皮秒紫外激光器在高精密加工、激光医疗、光电对抗和光伏产业等领域有重要应用, 近年来成为固体激光新光源研究热点。本文对国内外基于和频技术的高功率皮秒紫外激光器研究新进展进行了归纳和总结。首先, 阐述了和频工作原理, 介绍了和频产生皮秒紫外激光的非线性晶体; 然后, 介绍了国内外高功率皮秒紫外激光器的新进展, 包括: 高功率皮秒紫外激光器、高峰值功率皮秒紫外激光器、高功率和高峰值功率皮秒紫外激光器。最后, 展望了高功率皮秒紫外激光器的进一步发展及应用。归纳和总结表明: 高功率皮秒紫外激光器在国外较成熟, 国内在该领域的研究刚刚起步。光子晶体光纤和碟片激光器输出基频光的皮秒紫外激光器有突出的优势, 已成为皮秒紫外激光产业的主力军。

最大测程作为评估测距性能的综合性指标，成为影响**系统作战效能的重要因素。为了研制满足作战效能的远程激光测距系统的高光束质量窄脉冲宽度种子源，采用将传统高重频电光调Q 磷酸钛氧铷晶体应用于低重频调Q的方法，实现了重复频率25Hz、脉冲宽度18ns、单脉冲能量15mJ的输出，光束质量M2＜13。结果表明，该研究为远程激光测距系统所需窄脉冲宽度1ns～3ns、大脉冲能量200mJ、高光束质量的1064nm无水冷全固态激光源提供了合格的种子源。这一结果对高光束质量窄脉冲宽度的激光器的设计是有帮助的。

报道了谐振腔长达7.5 m的紧凑型被动锁模激光器，通过谐振腔的折叠设计，整个激光器被压缩为55 cm长，15 cm宽。采用二极管端面抽运Nd:YVO4晶体，经半导体可饱和吸收镜被动锁模后激光再一次通过增益晶体放大后输出。在重复频率为20 MHz时，输出激光脉冲宽度为14.2 ps，最大输出功率6.14 W,输出激光为1064 nm的基横模(TEM00)；单脉冲能量达0.3 μJ。较长的谐振腔保证了良好的光束质量，光束质量因子M2在X方向为1.17，Y方向为1.06，功率不稳定性为0.5%。

大功率千赫兹激光器作为雷达系统的核心部分之一, 在大气科学的研究中显得极为重要。实现大功率千赫兹激光器的可行方式之一是采用主振荡功率放大器。为了获得窄脉宽、高光束质量的千赫兹主振荡器, 采用二极管端面抽运的千赫兹电光调Q Nd∶YAG激光器的方法, 进行了理论分析和实验验证, 取得了重复频率1kHz、脉冲宽度5ns、单脉冲能量2.7mJ的1064nm激光输出, 光光转换效率40%、光束质量M2=1.2。结果表明, 该研究为1kHz, 500W, 10ns绿光主振荡功率放大器提供了合格的种子源。