离子源注入型IH加速器有望发展成为一种紧凑型低功耗离子加速器，为有效验证该加速结构的束流俘获效率，中国工程物理研究院流体物理研究所设计了一套将质子束从0.04 MeV加速到2.0 MeV的IH加速腔。目前已经完成了该腔的腔体加工，开展了高频参数冷测及腔体调谐研究。通过漂移管调谐和电感调谐，减小了腔体的频率误差和加速电压分布误差。模拟计算实测电场下腔体的束流俘获效率，由调谐前的16%提高到调谐后的34%。冷测调谐结果表明，该加速腔的各项参数达到设计值，具备进行功率测试和束流测试的条件。

由于调谐元件置于主腔外时，插入损耗影响小，可以扩展调谐范围, 本文采用外腔棱镜和光栅调谐结构研制了全固态Cr∶LiSAF激光器。分析了外腔调谐结构的基本原理，分别选用棱镜和光栅作为调谐元件，研制了棱镜外腔调谐Cr∶LiSAF激光器和光栅外腔调谐Cr∶LiSAF激光器。分析对比了棱镜和光栅调谐的输出功率、光谱、调谐范围等特性以及镜片镀膜对输出特性的影响。进行了调谐实验， 结果显示：选用棱镜作为外腔调谐元件时，在325 mW的吸收泵浦功率下实现了785~985 nm的调谐，输出功率最高达21 mW。选用光栅作为调谐元件时，亦可实现785~985 nm的调谐，最大输出功率为20 mW，光谱的半峰全宽（FWHM）为0.12 nm。得到的结果表明外腔全固态Cr∶LiSAF激光器可以实现窄线宽、宽谱调谐输出。

基于微片Nd∶YAG 正交偏振双频激光器, 研究了若干重要的双频激光器腔调谐现象, 包括光强调谐、频差调谐、子谐振腔效应及频差闭锁等, 给出了实验结果和数据。腔调谐下, 正交双频的频差调谐量约为350 kHz; 存在子谐振腔效应时, 频差调谐量最大可达到2 MHz; 未发现明显频差闭锁现象, 频差最小值可达到14 MHz。

研究了激光偏振和模竞争以及因二者结合而产生的系列激光物理现象，并将其归纳成为28个“正交偏振双纵模激光器腔调谐物理效应”。并以He-Ne激光器（双折射He-Ne、双折射塞曼He-Ne），NdYAG微片激光器和面发射半导体激光器（VCSEL）为观察对象，研究追求系统性和完整性，揭示正交偏振双纵模激光器物理效应全貌，使研究结果成为激光原理的一个分支，以期裨益于激光学术进步和应用的发展。