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。

3~5 μm的中红外激光位于大气窗口，在环境监测、**、医疗、遥感等诸多领域有着重要的应用。利用纳秒量级的1064 nm调Q激光器泵浦扇形掺氧化镁周期极化铌酸锂(MgO: PPLN)，设计了一种高效率、宽调谐纳秒中红外激光输出光学参量振荡器(Optical parametric oscillator, OPO)。通过降低泵浦光的重频，有效地减小了OPO的振荡阈值，在10 kHz的泵浦重频下，OPO阈值为0.4 W。在泵浦功率为4.68 W，晶体极化周期为30.47 μm的条件下，获得了0.833 W的3.4 μm中红外激光输出，对应的光光转换效率为17.8%。实验研究了不同极化周期下的输出波长，实验结果与理论模拟值较为吻合。通过横向移动MgO: PPLN晶体改变其极化周期，在31.05~28.8 μm的调节范围内获得了1 440.7~1607.0 nm的信号光及3 171.1~4 088.1 nm的闲频光输出，其中信号光的脉宽约为8.1 ns。

报道了采用纳秒脉冲激光器泵浦基于掺杂氧化镁周期极化铌酸锂(MgO:PPLN)晶体的高光束质量、闲频光谐振中红外光参量振荡器。通过选取曲率半径为200 mm的凹面输入镜和平面输出镜来建立平凹腔，实现了高光束质量的近-中红外激光输出。当输入的最大泵浦能量为21 mJ时，输出信号光和闲频光的最大能量分别为3.2 mJ和1.12 mJ，对应信号光和闲频光的斜效率分别为24%和9%。通过在25~200 ℃范围内改变MgO:PPLN晶体温度，实现信号光波长1.505~1.566 μm和闲频光波长3.318~3.628 μm的激光调谐输出。由于闲频光单谐振的光参量振荡器具有较大的衍射损耗和光束发散角，可以提高输出闲频光的光束质量。采用刀口法测量得到中红外激光在两个正交方向的光束质量因子分别为 $ {M}_{x}^{2}\approx 1.2 $和 $ {M}_{y}^{2}\approx 1.2 $。

基于砷酸钛氧钾（KTA）晶体优良的非线性光学特性，研究了由1 μm Nd：YAG纳秒脉冲调Q激光器泵浦的高能量、高光束质量闲频光单谐振光参量振荡器。选取合适镀膜参数的腔镜、优化腔型设计，建立了一个稳定紧凑的半球形对称闲频光单谐振腔，实现了高能量、高光束质量的近-中红外激光输出。在输入泵浦光的（1.064 μm）最大能量为20.2 mJ时，输出信号光（1.535 μm）和闲频光（3.468 μm）的最大能量分别为2.91 mJ和1.13 mJ，对应信号光和闲频光的斜效率分别为20.9%和8.1%。闲频光单谐振的光参量振荡器具有更大的衍射损耗和光束发散角，可以极大的限制输出光束的光谱带宽、提高谐振闲频光的光束质量等优势，测量了输出中红外闲频光在两个正交方向上的光束质量因子分别为Mx2≈1.1,My2≈1.1。

研究了基于高重频1064 nm激光泵浦的3.8 μm周期性极化铌酸锂(periodically poled LiNbO₃, PPLN)光参量振荡器(optical parametric oscillator, OPO)。采用Nd :YVO₄声光调Q激光器，获得了光束质量良好，重复频率25~35 kHz，最大平均输出功率6.1 W，脉冲宽度59.1 ns的1064 nm基频激光。模拟分析了在1064 nm激光泵浦下，极化周期Λ=29.5 μm MgO:PPLN晶体的温度调谐特性。通过实验，在25~200 ℃的温度范围内，获得了3599.6~3845.5 nm连续变化的中红外激光。当PPLN晶体温度为30 ℃，基频光功率为6.1 W时，得到了最大输出功率0.45 W ，重复频率为35 kHz的3845.5 nm中红外光输出。

报道了一种基于周期性极化掺氧化镁铌酸锂晶体(MgO: PPLN)的高峰值功率、纳秒宽调谐中红外光参量振荡器(Optical parametric oscillation, OPO)。采用重复频率30~50 kHz、脉冲宽度小于4 ns的高光束质量1064 nm基频光泵浦基于极化周期为29 μm MgO: PPLN的OPO，当MgO: PPLN温度为80 ℃时获得30 kHz、脉宽1.19 ns、峰值功率48.45 kW的3.93 μm激光输出。在MgO: PPLN 温度区间为50~200 ℃时，中红外调谐输出波长为3.77~3.96 μm。根据实验结果分析讨论了不同重复频率下转换效率的特点、温度调谐特性与理论分析的一致性。

文中报道了一种基于ZnGeP₂ (ZGP) 的纳秒宽调谐长波红外光参量振荡器(optical parametric oscillation, OPO)。采用重复频率50 Hz、脉冲宽度小于10 ns的1064 nm基频光泵浦基于Ⅱ类相位匹配KTP的光参量振荡器产生2.1 μm激光，进而泵浦基于Ⅰ类相位匹配的ZGP光参量振荡器产生7~11 μm长波红外输出。通过对ZGP的角度调谐获得了2.815~2.963 μm连续可调谐信号光，对应闲频光波长连续可调谐范围为7.82~9.08 μm。通过泵浦波长调谐的方式，当采用2107.13~2153.95 nm范围内的激光泵浦ZGP-OPO，获得了信号光波长范围为2.624~2.662 μm和2.745~2.956 μm的连续可调谐输出，对应闲频光范围为7.94~9.07 μm和10.20~10.82 μm。闲频光波长为8.03 μm、能量为0.8 mJ时，ZGP-OPO的泵浦光至闲频光转换效率9.4%。

为实现高效率、高功率中波红外激光输出，研制基于MgO：PPLN晶体的中波红外光参量振荡器（OPO），泵浦源为基于主振荡功率放大（MOPA）结构的线偏振掺Yb光纤激光器（YDFL）。实验结果表明：YDFL可实现最高79.1 W的1064.1 nm脉冲线偏振激光输出；在YDFL泵浦下，通过优化输出镜曲率半径和泵浦光束腰直径，该OPO实现最高9.15 W的3.754 μm脉冲激光输出，光光转换效率为11.57%，重复频率为300 kHz，脉冲宽度约为110 ns。