增益开关和Q开关是获得脉冲激光运转的常用方法,对于在非线性光学研究、光通讯第二窗口装置检测、 光纤传感等方面有着广泛应用前景的1.3 μm波段全固体激光的脉冲产生,提出了使用增益开关的方法。 首先在理论上使用速率方程对增益开关的运转进行分析,并就腔长对脉冲参数的影响进行了数值模拟。 接着在实验上采用高频调制激光二极管供电电源的方法,使Nd:YVO4 激光器工作在增益开关状态,即通过逐渐减小 工作电源泵浦电流的脉冲宽度,使激光仅输出弛豫振荡的第一个脉冲,最后在泵浦电流脉冲宽度为5 μs时,获得了平均功率80 mW, 光脉冲宽度200 ns, 频率200 kHz,峰值功率2 W,单脉冲能量0.4 μJ的1.342 μm激光的增益开关运转。

被动调Q激光器以其结构简单、紧凑而获得了广泛的应用。为优化其性能参数，在总结近些年被动调Q基本理论基础上，对于具有能量上转换(Energy-transfer upconversion)的激光工作物质构成的被动调Q激光器，提出了可以将能量上转换引起的损耗归到线性损耗中进行优化设计的方法，并给出了输出镜的反射率和饱和吸收体的小信号透过率两者优化选择的直接关系图。根据被动调Q激光器的特有参数α，在总结提高调Q峰值功率的方法基础上，得出当α接近无穷大时，从被动调Q过渡到主动调Q，实现了被动调Q和主动调Q理论的统一。

针对全固体激光器的长期功率稳定性检测问题,设计并实现了基于LabVIEW图形设计语言的激光功率数据采集系统。采用光电池制作的激光功率计来实现光功率到电学参量的转换,通过合理的选取激光功率计的滤光片、衰减片和毛玻璃,保证光电池工作在非饱和的线性区。使用STC89C52RC单片机对采集到的信号进行处理,计算机与单片机采用串口通讯,数据采集界面程序采用LabVIEW编写,最终实现了激光功率长期稳定性监测系统的设计、调试与制作。

导出了构成F-P标准具的两个表面具有不同反射率，同时包含吸收损耗在内的F-P标准具透射率一般表达式。当两个表面具有相同反射率同时忽略吸收损耗时，该一般表达式就过渡到通常文献或书籍中的表达式。而当两个表面具有不同反射率同时忽略吸收时，发现这种情况下的最大透射率不再是100%，而是有了一定的反射，同时两个表面的反射率相差越大，这种影响越明显。

使用可视化程序设计软件 VisualBasic，建立了与激光谐振腔设计软件 MatLaser相对应的谐振腔数据库 MatLaser DataBase。数据库以稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共厄腔、光束传输为大类，以激光波长、工作物质、输出功率、激光器工作状态、作者和参考文献等为小类，同时将原文献中谐振腔结构图也作为数据库内容进行设计。该数据库收集了大量典型的激光器谐振腔结构，通过该谐振腔数据库，设计者可以方便地查询到满足设计要求的激光器谐振腔的初始结构，并将数据以文件的形式导出，在激光谐振腔设计软件 MatLaser中打开进行优化分析设计，满足应用要求。

使用ABCD矩阵方法，考虑矩阵元素均为复数的情况，同时将光束质量因子M2和介质中的光束传输考虑在内，基于Visual Basic可视化编程语言，开发出通用的激光谐振腔和光束传输分析设计软件。该软件可分析设计稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共轭腔、光束传输变换等。使用该软件可以方便地任意增减元件，进行多种光学元件组合选取，分析倾斜放置元件引起的子午面和弧矢面内光束参数的异同，以及进行热透镜、距离容差等参数的优化分析与设计。谐振腔稳定条件、光束传输等参数可以通过数据表格、文本、图形显示或以文件的方式输出。