建立了一种高质量、高效率全固态中红外激光系统，并对激光输出的效率、光束质量等指标进行了测试。首先，以二极管激光器为泵浦源，Tm3+∶YAP晶体为增益介质，搭建了输出波长为197 μm的近红外激光器。然后，以Tm3+∶YAP激光器为泵浦源，自行开发研制的Cr2+∶ZnSe单晶为增益介质，搭建了全固态中红外激光器。最后，测试了全固态中红外激光器的光束质量及激光器出光效率，并对谐振腔光效率的理论输出值与实际的激光器出光参数进行了对比。实验结果表明: 此全固态中红外激光器的光光转换效率为172%，斜率效率为20%，在最高输出能量为3 W时的光束质量(M2)在x和y方向分别为17和173，光束基本为圆形的高斯光斑。

为了得到高质量、大尺寸Cr2+∶ZnSe中红外激光晶体, 以适应高功率全固态中红外激光器的发展要求, 在高温高压下全石墨腔内运用布里奇曼晶体生长方法, 生长出了高质量Ф30×120 mm Cr2+∶ZnSe单晶。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外稳态吸收及荧光光谱等测试方法对晶体的结构及光谱特性进行了表征, 并探讨了Cr2+∶ZnSe晶体中Cr2+的能级结构及跃迁机理。结果表明: 所生长的Cr2+∶ZnSe单晶结构均匀, 性质稳定, 1.97 μm激发的荧光光谱覆盖19~3 μm范围, 可用于获得2~3 μm全固态中红外激光。