基于产生3 μm中红外激光的Er³⁺能量转换过程与能级体系，建立了掺铒氟化物光纤激光器的速率方程和传输方程，系统地研究了泵浦结构和光纤长度对输出功率、斜率效率以及腔内泵浦和激光功率分布的影响，为后续的实验提供理论依据。仿真确定了小泵浦功率的光纤激光器理想的光纤长度为4~8 m，最终实验选择4.7 m光纤完成了中红外掺铒氟化物光纤激光器连续激光输出光路的搭建， 在泵浦功率为5 W、中心波长为2.797 μm处实现了最大功率1.038 W、斜率效率20.4％的连续激光输出。

371~385 nm波段的紫外激光器可以应用在超精密材料加工、激光多普勒冷却、光子纠缠和量子通讯等诸多领域。为实现这一波段激光输出，报道了一台可调谐翠绿宝石连续紫外激光器。首先，采用了水平偏振的635 nm红光半导体激光二极管阵列作为抽运源。其次，选用V型折叠腔结构，端面泵浦了长度为10 mm、Cr³⁺掺杂浓度为0.2at.%的国产翠绿宝石晶体，再利用长度为7 mm的I类位相匹配偏硼酸钡晶体进行腔内倍频。最后，微调节BBO晶体角度，实现了波长可连续调谐的371~385 nm连续运转的紫外激光输出。当泵浦光功率为17 W时，在波长为378 nm处得到最大稳定输出功率为1.25 W，泵浦光到紫外光的最大转换效率约为7.3%，波长为378 nm紫外激光光束质量因子沿着x和y方向分别为1.13和1.12。

研制了一种结构简单的LD端面泵浦2.94 μm Er:YAG连续激光器。该激光器采用双端键合YAG端帽方式降低了晶体的端面温度。泵浦源采用小芯径的输出光纤和非球面镜耦合系统，减小了小泵浦光斑在晶体中的发散速度，并提高了泵浦均匀性。当泵浦光波长为969.7 nm时，Er:YAG晶体前段对泵浦光的吸收较弱，因此激光器增益介质前端热聚集效应得到了缓解。通过热像仪在实验中对键合和非键合Er:YAG晶体端面温度进行观测对比，并使用COMSOL软件对激光器热分布进行了模拟分析，证明了上述措施对减小高掺杂Er:YAG晶体热效应的有效性。最终成功实现了155 mW的2.94 μm连续激光输出。另外还观测到激光器输出波长随泵浦功率增加的红移现象并对其在能级跃迁层面进行了理论解释。

高功率单频连续波266 nm激光在大容量信息存储、高分辨光谱监测及高精度紫外光刻等领域具有重要应用价值，近年来已成为国内外紫外激光领域的研究热点之一。文中首先综合比较了用于产生高功率266 nm紫外激光的非线性光学晶体基本性能，并根据主要的激光器频率锁定方法，重点分析了Hänsch-Couillaud (H-C)频率锁定和Pound-Drever-Hall (PDH)频率锁定方法的优缺点以及连续波单频266 nm激光器发展现状，介绍了本课题组最新研究成果，即基于H-C频率锁定方法实现了功率1.1 W的单频连续波266 nm紫外激光稳定输出。最后，针对进一步提升全固态单频连续波266 nm激光器性能亟需解决的问题和可能解决路径进行了简要分析和展望。

不同气流速度作用下激光辐照靶材的穿孔效应不同。实验研究了亚音速气流（0~0.7 Ma）环境下，1 070 nm连续激光辐照7075铝合金的穿孔效应。对铝合金中心点温度历史、穿孔时间、穿孔孔径以及表面形貌变化进行了分析，结果表明：在相同气流速度下，随着入射激光功率密度的增加，铝合金表面温升速度加快且最终熔融层所达到的平衡温度增大；铝合金的穿孔时间呈指数减小；孔径增大速率呈指数减小。在相同激光功率密度下，随着气流速度的增加，铝合金穿孔时间总体呈先增大后减小至平稳之后再增大的趋势；熔融物移除速度和气流的冷却作用这两方面共同导致在0.1 Ma附近出现最长穿孔时间，在0.3 Ma附近出现最短穿孔时间，0.6 Ma的穿孔时间与0 Ma的穿孔时间大致相等在5.5 s左右；随着气流速度增大冷却效应增强，在0.7 Ma之后铝合金并未出现穿孔。对流冷却导致熔融物快速冷凝，被移除的熔融物集中在气流的下游区域。