实验研究了输出镜为不同参数高斯镜时，偏心对LD泵浦Nd:YAG激光器的影响及激光器的输出特性。仅当光轴与激光晶体中心轴、Q开关中心轴一致，且经过高斯镜反射率中心时，可同时实现最大能量、最窄脉冲宽度和最小发散角输出。存在偏心时，高斯镜反射率半径越小或中心反射率越大，则能量下降越多，脉冲宽度和发散角增大越大。对于反射率半径为2.5 mm和中心反射率为30%的高斯输出镜，偏心0.5 mm时，能量降低7%，脉冲宽度增宽33%，发散角增大20%。激光性能方面，高斯镜反射率半径越小或中心反射率越小，光束质量越好，但效率低。综合考虑偏心影响和激光性能，反射率半径为2.75 mm和中心反射率为20%的高斯镜作为输出镜最佳。泵浦能量为984 mJ时，获得了能量128 mJ，脉冲宽度7.3 ns，光束质量M²因子约4.6的1064 nm激光输出，对应光光转换效率为13%。实验结果为激光器设计和装调提供了参考。

通过建立包含体布拉格光栅波长特性的速率方程模型，模拟了不同泵浦功率、体布拉格光栅中心衍射效率和带宽情况下，激光器的波长调谐特性，包括波长调谐范围、激光光谱、能量和脉冲宽度。实验搭建了以体布拉格光栅作为输出镜的激光二极管泵浦Nd：YAG/Cr⁴⁺：YAG激光器，测试了不同体布拉格光栅温度和泵浦功率时的激光波长、线宽、能量和脉冲宽度，实验结果和理论分析结果基本相符。在重复频率为10 kHz，脉冲宽度为40 μs，峰值功率为10.7 W的矩形脉冲泵浦下，通过调整中心衍射效率为70%，带宽为60 pm的体布拉格光栅温度，获得了1 063.77~1 064.48 nm的波长调谐。当体布拉格光栅为50℃时，获得了单脉冲能量为109.5 μJ，脉冲宽度为1.71 ns，中心波长为1 064.432 nm，线宽为38.3 pm，光束质量M²因子小于1.2的激光输出。研究结果可为体布拉格光栅的应用、激光器的光谱分析及设计提供参考。