提出了一种基于Nd∶GdVO₄晶体的双波长正交偏振被动调Q激光器。建立了对应的速率方程模型，研究了激光器输出双波长脉冲和不同输出镜反射率条件下泵浦功率对激光输出时域特性的影响。理论研究结果表明，通过调节输出镜反射率改变双波长阈值反转粒子数密度，当π偏振阈值反转粒子数密度小于σ偏振阈值反转粒子数密度且差值较小时，激光器可以输出双波长被动调Q脉冲激光，通过增大泵浦功率可以依次产生π偏振单一波长脉冲、双波长多对一脉冲、双波长一对一脉冲、双波长一对多脉冲以及σ偏振单一波长脉冲。搭建实验装置，设置π偏振输出镜反射率为0.60，σ偏振输出镜反射率为0.95，对泵浦功率和激光输出时域特性之间的关系进行验证。随着泵浦功率的增大，激光器依次输出具有上述时域特性的脉冲激光，与数值仿真结果一致。当泵浦功率为5.51 W时，激光器输出正交偏振双波长一对一脉冲激光，其中π偏振和σ偏振的波长分别为1 063.23 nm和1 065.52 nm，平均功率分别为323 mW和462 mW，脉冲峰值功率分别为11.62 W和20.35 W，脉冲宽度分别为185 ns和168 ns，脉冲重复频率为141 KHz。

提出了一种采用增益芯片和光栅外腔的双波长可调谐半导体激光器。增益芯片采用了富铟团簇量子限制结构作为其量子限制结构，由于该结构独特的平顶增益特性，可以使激光器在双波长调谐范围内实现光强稳定。本研究中的谐振腔包括内部谐振腔和外部谐振腔，其中内部谐振腔由增益芯片的两个自然解理面构成，以支撑整个系统工作在特定波长。外部谐振腔由增益芯片的一个自然解理面和光栅构成，可实现969.1~977.9 nm的工作波长范围。最终该系统基于单个增益芯片和单个光栅实现了同步双波长输出，双波长的频率差在THz范围。本研究有望为实现双波长差频太赫兹源提供一种可能的解决方案。

为了研究3ω预处理、3ω和1ω同时辐照预处理情况后DKDP晶体的3ω损伤特性，建立了双波长预处理和损伤测试实验系统，重点研究了双波长同时辐照预处理情况下1ω能量密度对预处理效果的影响，分析了双波长同时辐照预处理过程中的能量耦合机制。研究结果表明：双波长同时辐照预处理在提升DKDP晶体抗3ω激光损伤性能方面的效果明显好于单波长预处理；在双波长同时辐照预处理情况下，远低于自身预处理阈值的1ω参与了预处理作用过程；在相同3ω能量密度、能量阶梯的预处理策略下，1ω能量密度存在最佳值。

实验研究了Nd：YVO₄/Nd：GdVO₄双波长激光器在不同抽运功率条件下，通过调节热沉温度达到功率均衡时的输出特性.实验结果表明：对于Nd：YVO₄/Nd：GdVO₄双波长激光器，当提高抽运功率，需要重新降低热沉温度达到功率均衡输出，降温幅度与抽运功率增加之比为11.23℃/W.与此同时，随着抽运功率和热沉温度的变化，双波长激光器的中心波长会出现小幅度的漂移，左峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.056 nm/W，右峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.054 nm/W.实验还发现功率均衡条件下激光器的输出总功率随抽运功率的增加而增加，拟合斜效率为8.7%，当抽运功率为5.58 W时，输出最大总功率达到115.7 mW.