对一台小型电激励连续波DF化学激光器进行了实验研究，在光轴位于喷管阵列出口平面下游10 mm处和15 mm处分别进行了出光实验，得到188.4 W和205.8 W的DF激光输出，输出激光波长为3.6~4.1 μm，激光器的电效率分别为2.3%和2.5%。该小型电激励连续波DF化学激光器长时间(100 s)运行的功率稳定性峰谷值和均方根值分别为±1.04%和0.49%，工作状态较为稳定，实验可重复性好，操作方便，是强光条件下镜片膜层吸收系数测量的适用红外激光光源。

以玻璃材料为例对含烃和无烃类半导体抽运碱金属蒸气激光器（DPAL）窗口在高功率连续抽运条件下的损伤过程和机理进行实验研究，通过相机的观察记录铷蒸气池窗口在高功率密度抽运光入射条件下的表面形貌变化，以及对照射后铷蒸气池窗口形貌的显微观察，得到实验结果表明DPAL窗口损伤存在热致物理损伤和化学损伤两种不同的过程，并对其机理进行了分析。该研究方法可应用于其他材料（如蓝宝石）DPAL窗口性能的诊断测试。

建立了半导体泵浦亚稳态惰性气体激光器(DPRGL)速率方程模型,以Ar为例,仿真分析泵浦强度、亚稳态原子数密度以及增益介质长度对DPRGL工作性能的影响.结果表明：高泵浦强度(约kW/cm2)条件下DPRGL理论上具有大于55%的光-光效率;亚稳态原子数密度和增益介质长度对激光器性能影响具有等价性;实际中需综合优化泵浦强度、亚稳态原子数密度、增益介质长度等激光器参量以实现激光器最大的光光转换效率.

半导体抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)是具有潜力的新型高能激光光源，高功率抽运条件下，铷原子会发生电离，对激光器性能产生负面影响。铷原子主要电离通道之一是抽运光谱(中心波长780 nm)和远翼776 nm 成分引起的5S→5P→5D 的级联效应以及后续的光电离过程。为了定量测量铷DPAL 电离度，需要搭建窄线宽776 nm 高功率半导体光源以模拟780 nm 抽运光的远翼光谱成分。基于Littrow 结构实现了窄线宽776 nm 半导体激光输出，激光线宽小于0.15 nm，功率大于10 W，外腔效率为67%；利用该激光器进行了780 nm 和776 nm 级联抽运实验，观察到显著增强的荧光信号。

半导体抽运碱金属蒸气激光器（DPAL）具有量子效率高、气体介质循环流动散热、全电操作、结构紧凑等特点，是极具发展潜力的新型高能激光光源。其中，增益介质内碱金属原子浓度测量是对DPAL进行诊断测试的重要研究内容。通过利用单频分布布拉格反射(DBR)激光器波长扫描测量铷蒸气的吸收光谱，采用对激光器进行温度调节与电流扫描相结合的方法进行扫描光谱范围拼接，利用无跳模调谐范围为23 GHz的激光器实现了100 GHz的无跳模光谱扫描范围，在此基础上测量了充入大气压量级缓冲气体铷蒸气的完整吸收光谱。通过与理论计算结果进行参数拟合得到了铷原子浓度。该方法可应用于高功率抽运条件下流动介质DPAL中碱金属原子浓度的测量。

针对内通道中的稳态热晕效应与气体的吸收系数, 光束与气体的作用长度及光束自身强度分布的关系, 从稳态条件下的热传导方程入手, 建立了一套激光在内通道传输时气体热效应对光束质量影响的模型。利用该模型计算了环形光束在内通道传输时, 光束横截面上的气体温度分布及其引起的最大光程差、波前相位均方根、远场 Strehl比等光束质量参数与激光自身遮拦比、轴向气体速度的关系。模型中对气体温度分布的近似计算与理论的结果基本一致。该模型能够为激光控制系统的设计和性能评估提供一个定性的参考。

以氮为稀释剂的电激励连续波HF/DF化学激光器可以使用低温吸附泵代替传统的机械真空泵和洗消装置，大幅度降低激光器的系统体积和重量。使用小信号增益测量系统对某超音速氮稀释电激励连续波HF化学激光器的增益分布进行了测量。得到了在4种不同激光功率下P1(4),P1(6),P2(4)～P2(6)谱线的增益系数分布曲线。测得P2(4)为最强增益谱线，最大值为0.1 cm-1；最强增益位置与最佳光轴位置相符；超音速气流使增益区延伸达2.5 cm。

笑脸效应严重制约大功率半导体激光器输出谱宽压窄。为避免笑脸效应，以中心波长780 nm单宽面源大功率半导体激光器为研究对象，利用利特曼外腔结构，优化外腔参数，在激光器自由运转19 W时，获得11.5 W、外腔效率达61%的窄线宽输出。将窄线宽输出激光通过长25 cm,80 kPa乙烷、110 ℃的铷池，96.7%的泵浦光被吸收，通过与理论模型对比,推断半导体激光器的输出谱宽为15 GHz(0.03 nm)。

采用体光栅对商用线阵半导体激光器进行线宽压缩，得到线宽0.1 nm、中心波长780.2 nm、最高连续输出功率80 W的泵浦激光输出。为了降低热效应，通过外加斩波器将泵浦光转化为脉冲模式，脉宽440 μs，占空比为1∶5。采用长度为5 mm的铷金属饱和蒸气作为增益介质，并在常温下充入33 kPa乙烷和47 kPa氦气，进行了出光实验。在泵浦峰值功率35.4 W，铷吸收池温度120 ℃时，得到峰值功率600 mW的795 nm铷激光输出，斜率效率为1.7%。