通过实验和仿真的方法，研究了多点分布的内部热源加热作用对紧凑型双路TEA CO₂激光器谐振腔热稳定性的影响。采用直流风扇热交换抑制了高压电源的局部加热效应，通过调整热交换的效率，可在13~22 ℃环境温度范围内，使前后谐振腔镜受到的局部加热形变作用和环境温度引起的热胀冷缩作用基本抵消。为实现更宽温度范围的谐振腔稳定性，在有效热交换措施的基础上，根据模拟预测的形变规律，提出了谐振腔变形的角度补偿方法。使用传感器获得环境温度与设定初始环境温度的偏差，通过调整伺服电机步数实现对方位角的补偿，补偿值约0.28 step/℃，通过PZT促动器调整悬臂调谐结构末端位移，实现对俯仰角的补偿，补偿值约0.79 μm/℃。

为了获得可调谐长波红外激光输出，本文设计了一种基于ZnGeP₂（ZGP）温度调谐的长波红外光参量振荡器。采用中心波长为2097 nm的Ho:YAG激光器泵浦不同相位匹配角的ZGP晶体，通过改变晶体工作温度来研究ZnGeP₂光参量振荡器(ZGP-OPO)的温度调谐特性。在15~30 °C温度范围内，实现了7.53~8.77 μm分段可调谐长波激光输出，总调谐宽度为1.24 μm。整个调谐范围内，输出功率大于1.503 W，当闲频光波长为8.77 μm时，输出功率为1.503 W，斜率效率和光光转换效率分别为12.19%和6.53%。实验结果表明，ZGP温度调谐是实现连续可调谐长波红外激光输出的有效技术途径。本实验研究在可调谐长波固体激光器工程化领域具有潜在的应用价值。

The spectral linewidth of a transversely excited pulsed CO2 laser is broadened at high working pressures. This phenomenon causes a decrease in the upper-level lifetime such that the pulse width is significantly compressed. Although the tail part of CO2 laser pulses owns a non-negligible proportion of total energy, it has minor effects during the interaction process between photons and materials due to its low amplitude. Thus, it is of great significance to yield the tail part and generate a narrow pulse in most applications. In this study, a continuously tunable pulsed CO2 laser with a low nitrogen proportion in the mixture is developed to generate tail-free short pulses; a minimum pulse width of 30.60 ns with a maximum pulse energy of 481 mJ is synchronously achieved at a pressure of 7 atm, and the estimated peak power is above 15 MW. A numerical simulation is also conducted for comparison with the experimental results. The contribution of the spectral gain toward the compression of the pulse width is discussed in the last section of this paper.

射频电源是RF-CO₂激光器中的一个重要部件。在开发一个新的RF-CO₂激光器时，由于激光器负载和射频电源匹配失调，在调试过程中容易造成射频功放功率管击穿、烧损。为解决这一问题，设计了一套集数据采集、自动保护控制和可视化技术为一体的RF-CO₂激光器射频电源监控平台。平台采用软件和硬件相结合的方式，在射频电源中嵌入控制模块，搭建数据采集系统和自动保护系统，并结合电路设计软件平台完成对射频电源的数据信息采集和保护控制。经过实验测试，平台可以有效避免射频电源功率管的损坏，实现射频电源的自动保护，并完成射频电源系统的数据采集和远程保护控制，缩短了RF-CO₂激光器的调试周期，提高了整机的开发效率。