提出一种基于同位素原子饱和吸收谱稳频的拉曼激光方案，并应用于原子干涉仪激光系统的小型化。该方案使用同位素原子吸收泡代替现有拉曼光方案中的移频或调制光学器件，以实现拉曼激光的稳频和失谐，使光路和电路同时简化。针对⁸⁵Rb原子干涉仪，⁸⁷Rb原子D₂线的饱和吸收谱被用于对拉曼激光进行稳频，稳频后的拉曼激光红失谐在GHz量级，线宽约为80 kHz。将该拉曼激光用于原子干涉仪获得了对比度为20%的干涉条纹，重力测量的灵敏度为345 μGal/Hz^1/2。连续24 h重力测量数据的阿伦方差显示原子干涉仪的分辨率约为2×10^-8g@7 500 s。该拉曼激光的频率噪声引起的单次重力测量噪声优于1 μGal，完全可以满足μGal量级的重力测量需求。该拉曼激光方案有助于推动原子干涉仪激光系统的小型化、轻量化和实用化。

2 μm激光处于水的吸收峰，对人眼安全而且处于大气窗口波段，在空间通讯、遥感探测、环境监测、激光制导、红外对抗、外科手术等领域具有重要的应用价值。随着各类掺铥和铥钬共掺激光介质的不断丰富及锁模技术不断发展，2 μm波段超短脉冲全固态振荡器成为最近几年激光技术的研究热点之一。文中系统分析了2 μm波段激光基质材料和锁模技术，概括了近年来国内外2 μm 超短脉冲全固态掺铥振荡器的最新进展，并对代表性实验进行了分析介绍，最后对2 μm波段超短脉冲全固态掺铥振荡器的发展前景做出总结与展望。

报道了一种采用氧化石墨烯作为可饱和吸收体的二极管泵浦的被动调Q和调Q锁模运转的Tm, Ho: LLF激光器。采用透过率分别为3%、5%和9%的输出镜，首先研究了Tm, Ho: LLF激光器的连续运转特性。实验和模拟结果均表明采用透过率为9%的输出镜输出特性最好，当最大泵浦功率为20 W时，连续光输出功率高至1793 mW。接着以氧化石墨烯为饱和吸收体，采用透过率为9%的输出镜研究了Tm, Ho: LLF激光器的调Q和调Q锁模特性。实验表明：当790 nm LD泵浦功率小于7.26 W时，激光处于单纯调Q运转状态；当大于7.26 W时，激光器进入稳定的调Q锁模状态，当最大泵浦功率为20 W时，最大输出功率为1052 mW，锁模重复频率为53.19 MHz，对应的平均单脉冲能量为19.77 nJ，该单脉冲能量是目前2 μm锁模激光器的最高指标，同时证实了氧化石墨烯材料在大能量高功率激光锁模中是发展潜力优良的二维锁模材料。

采用垂直生长法制备的氧化石墨烯（Graphene oxide, GO）作为可饱和吸收体，利用典型“X”型折叠腔在全固态Tm:Lu₃Al₅O₁₂(Tm:LuAG)陶瓷激光器中实现了调Q锁模运转。以790 nm激光二极管(Laser diode, LD)作为泵浦源，当泵浦功率大于8 W时，激光器进入稳定的调Q锁模状态。当输出镜透过率为5%时，连续光最高输出功率为714 mW，斜效率为4.94%。当泵浦达到16 W时，激光器最大输出功率为200 mW , 光谱中心波长为2024 nm，脉冲宽度约为695 ps，对应的锁模脉冲重复频率为108.7 MHz，调Q包络中锁模脉冲的调制深度接近100%。该2 μm超短脉冲激光器在生物医学和激光通讯等领域具有非常重要的应用。