模拟分析了在不同入射泵浦光半径下MgO∶PPLN晶体的热分布，考虑晶体在工作时中心轴线附近产生的温度升高现象，引入晶体升温参数t，分析优化了晶体温度调谐曲线。实验中研究了MgO∶PPLN光参量振荡（OPO）的逆转换现象，分析了腔镜的参量光反射率和最佳泵浦超阈值倍数的关系，讨论了晶体长度对OPO光-光转换效率的影响。通过优化实验，在温度范围为30~190 ℃内，测得信号光波长连续变化区间为1568.9~1659.8 nm，当泵浦功率为1.12 W、脉冲重复频率为15 kHz、温度为90 ℃时，得到最大平均功率为110 mW、波长为1595 nm的近红外激光输出。

本文以CVD ZnSe晶片为基质材料, 以FeSe粉末为掺杂物, 采用双温区热扩散掺杂技术获得了尺寸为22 mm×4 mm的Fe2+∶ZnSe激光晶体。通过二次离子质谱(SIMS)测试该晶体样品表面铁离子浓度为3.43×1018 cm-3, 并通过X射线光电子能谱(XPS)分析了晶体样品中铁元素的离子价态。采用UV/Vis/NIR分光光度计和傅里叶红外光谱仪测试了Fe2+∶ZnSe激光晶体的透过谱图。测试结果显示, 在3.0 μm处出现了明显的Fe2+吸收峰, 峰值透过率为5.5%。以波长为2.93 μm的Cr, Er∶YAG激光器为泵浦源, 温度77 K时抽运尺寸10 mm×10 mm×4 mm的 Fe2+∶ZnSe晶体, 获得了能量为191 mJ、中心波长4.04 μm的中红外激光输出, 光光转换效率13.84%。

对室温下零声子线(抽运波长为969 nm)抽运Yb…YAG激光器进行了理论研究,建立了969 nm抽运Yb…YAG的速率方程。在相同热负载状态下,通过数值模拟分别得到969 nm和941 nm抽运时Yb…YAG板条放大器的光-光转换效率和输出激光强度。模拟结果表明:941 nm和969 nm抽运的光-光转换效率基本相同;抽运波长为969 nm的抽运强度比941 nm提高了20%以上。

开展了高功率双掺杂浓度板条激光技术的理论与实验研究，通过分段掺杂有效降低了板条长度方向上的吸收抽运功率密度的不均匀性，显著提高了单个激光板条的平均储能密度，总储能提高了39%。当二极管总抽运功率为15 kW时，3 kW的种子光源通过双掺杂板条可提取5.16 kW的功率，这个数值相比单掺杂板条增加了36%，且光光转换效率为34.4%，与理论预期基本相符。

为提高半导体激光抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)的输出功率, 用三能级速率方程理论对端面抽运半导体激光抽运碱金属铷激光器的输出特性进行了模拟，得到了抽运功率、抽运光带宽、介质温度、长度等参数对激光器输出功率的影响，模拟结果与已有文献的出光实验结果相符，在此基础上提出了抽运光参数确定的条件下，以提高激光输出功率及光光转换效率为目标的DPAL增益池的优化设计参数。

介绍一种纯风冷激光二极管泵浦的脉冲Nd∶YAG激光器, 单脉冲能量250 mJ, 重复频率25 Hz, 脉冲宽度7 ns, 光光转换效率13.6%。激光器输出为准基模, 垂直和水平方向的M2值测量结果分别为2.81和4.09。同样结构下将风冷系统换成风冷水冷结合方式, 激光器脉冲能量345 mJ, 重复频率提高到50 Hz, 光光转换效率上升为15.2%。两种形式的激光器连续工作时间5 min, 并进行了高温+55 ℃和低温-25 ℃的环境试验。

为了获得高能量、高效率的钕玻璃前置放大器，设计了一套钕玻璃再生放大系统。通过调节单程增益和优化腔模设计，使得增益介质中的小尺度自聚焦效应得到有效控制。在重复频率1 Hz运行下，获得最大输出能量21 mJ、脉冲宽度2.65 ns的激光输出，相应的光光转换效率为5%，总增益达108，光束质量因子M2=1.5，脉冲能量稳定性均方根(RMS)值小于2%(超过2 h连续工作)，光谱的中心波长为1052.92 nm。

报道了连续激光二极管单端抽运Nd:YVO4环形腔结构的单频激光器实验研究。为了减小激光器的热效应,实验中采用了一种新型的抽运结构形式并获得了良好的实验效果。在室温下工作物质采用自然散热,当抽运功率为22.5 W时,获得了9.9 W的1064 nm单频激光输出,对应的光光转换效率约为44.1%;光束质量为M2x=1.14和M2y=1.12;输出激光1 min内频率漂移约为83.7 MHz;7 h功率不稳定度优于0.5%。

染料激光器由于不同的抽运方式,在出光效率和最佳输出耦合率等参数上有很大的不同。根据速率方程理论,分析了铜蒸气激光器(CVL)511 nm横向抽运染料罗丹明6G(Rh6G)激光振荡器的光-光转换效率问题。得出染料对激光的自吸收损耗效应是造成横向抽运和纵向抽运两种方式光-光转换效率与输出耦合率差异的主要原因。对不同的染料Rh6G浓度和不同的输出耦合镜反射率进行横向抽运实验,得到8.2%的最高光-光转换效率。实验结果显示横向抽运时较低的Rh6G浓度可以降低染料自吸收效应对出光效率的影响。同时,最佳输出耦合镜的反射率比纵向抽运时小。

为探索新的高能激光体系,搭建了二极管泵浦的液体激光器.采用激光二极管作为泵浦光源,单侧泵浦掺钕离子的无机激光液体,进行了出光实验.通过测量输出光束的近场分布、脉冲波形和光谱,证实实现了激光输出,输出激光的波长为1053 nm.输出的单脉冲激光能量达到47 mJ,光-光转换效率达到14%.其光-光转换效率高出闪光灯泵浦液体条件下2个数量级,说明该激光体系具有向高能激光体系发展的前景.