激光二极管(LD)端面抽运激光器存在一个最佳增益介质长度，过长或者过短的晶体都会导致激光器输出性能的降低。为了研究热致衍射损耗对最佳增益介质长度的影响，采用理论分析与实验相结合的方法，通过对晶体增益与损耗平衡理论分析计算，求解得到了Nd∶GYSGG晶体的最佳增益长度为7.8mm。同时开展了对不同长度晶体的激光对比实验，证明了接近最佳增益长度的8mm晶体实验效果最佳，在脉冲抽运频率1kHz、能量约7.6mJ条件下，获得了约2.4mJ激光输出，相应的光光转化效率为31.6%。结果表明，该研究对LD端面抽运Nd∶GYSGG激光器的优化设计具有参考意义。

绿光激光雷达是探测大气气溶胶的有效工具。作为光源的激光器对激光雷达有决定性的影响，激光器性能的改善将显著提高激光雷达的探测能力。依据微脉冲激光雷达光源的要求，研制了一台高光束质量、高重复频率、高脉冲能量的紧凑型激光二极管(LD)端面抽运声光调Q毫焦耳级532 nm绿光激光器。在2 kHz的重复频率下，获得了脉冲能量为0.9 mJ、脉宽为22 ns的绿光输出，光束M2因子小于1.76、能量不稳定度为±2%。该激光器有助于提高微脉冲激光雷达的探测距离、探测速度和探测精度。

高脉冲能量中红外激光在远程大气探测和目标识别中有着重要的应用，为了获得高脉冲能量的中红外激光输出，选用自主生长的ZnGeP2(ZGP)晶体作为中红外参量非线性晶体，晶体采用Ⅰ型相位匹配，切割角度为55°，利用自行研制的2.09 μm La3Ga5SiO14(LGS)电光调Q Cr,Tm,Ho:YAG激光器作为ZGP光参量振荡器(OPO)的抽运源。光参量振荡器采用对抽运光具有反射的双程抽运结构以提高转换效率，采用脉宽约35 ns的2.09 μm调Q钬激光直接抽运ZGP-OPO，在单谐振振荡结构下获得了脉冲能量为5.9 mJ的4.8 μm中红外激光输出，光光转换效率为13.1%，斜率效率为17%；在双谐振振荡结构下获得了脉冲能量为9 mJ的3.7 μm和4.8 μm中红外激光输出，光光转换效率为23.9%，斜率效率为26.7%。