全固态被动调Q 激光器有光束质量好、脉冲宽度窄、结构紧凑等特点，在雷达探测、工业制造等领域具有广泛应用前景。对YAG/Nd: YAG/Cr⁴⁺: YAG键合晶体被动调Q 激光器的输出特性进行了理论和实验研究，在泵浦光中心波长为808 nm、光斑直径为230 μm、泵浦功率为6.72 W的泵浦条件下，获得了平均功率1.41 W、脉宽736 ps，重复频率8.46 kHz的调Q 激光输出。进一步研究表明，随着泵浦光焦点远离Nd: YAG端面，激光光斑的对称性下降；且泵浦光焦点离Nd: YAG端面的距离沿晶体轴向增大时，激光阈值呈上升趋势。

目前1.5 μm LD泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出能量和重频的增加，玻璃面临突出的热效应问题，晶体的热导率是玻璃的10倍以上，有望能够实现比玻璃基质更大脉冲能量和更高重频的激光输出。文中报道了一种采用LD脉冲端面泵浦、铒镱共掺焦硅酸镥晶体为增益介质的1 537 nm被动调Q微型激光器。通过优化泵浦光斑大小、输出镜透过率与调Q晶体初始透过率相匹配，实现激光输出重频与泵浦重频一致。最终实现了输出重频为1 kHz、单脉冲能量35 μJ、脉冲宽度7 ns、峰值功率为5 kW、光束质量因子M²=1.33的激光输出。以及输出重频为10 kHz、单脉冲能量10 μJ、脉冲宽度10 ns、峰值功率为1 kW、光束质量因子M²=1.51的激光输出。结果表明，Er³⁺/Yb³⁺:Lu₂Si₂O₇ 晶体是实现高重频1.5 μm激光输出的优良介质。文中研究结果对LD脉冲端面泵浦的kHz铒镱共掺晶体被动调Q人眼安全微片激光器具有重要的参考意义。

提出了一种基于Nd∶GdVO₄晶体的双波长正交偏振被动调Q激光器。建立了对应的速率方程模型，研究了激光器输出双波长脉冲和不同输出镜反射率条件下泵浦功率对激光输出时域特性的影响。理论研究结果表明，通过调节输出镜反射率改变双波长阈值反转粒子数密度，当π偏振阈值反转粒子数密度小于σ偏振阈值反转粒子数密度且差值较小时，激光器可以输出双波长被动调Q脉冲激光，通过增大泵浦功率可以依次产生π偏振单一波长脉冲、双波长多对一脉冲、双波长一对一脉冲、双波长一对多脉冲以及σ偏振单一波长脉冲。搭建实验装置，设置π偏振输出镜反射率为0.60，σ偏振输出镜反射率为0.95，对泵浦功率和激光输出时域特性之间的关系进行验证。随着泵浦功率的增大，激光器依次输出具有上述时域特性的脉冲激光，与数值仿真结果一致。当泵浦功率为5.51 W时，激光器输出正交偏振双波长一对一脉冲激光，其中π偏振和σ偏振的波长分别为1 063.23 nm和1 065.52 nm，平均功率分别为323 mW和462 mW，脉冲峰值功率分别为11.62 W和20.35 W，脉冲宽度分别为185 ns和168 ns，脉冲重复频率为141 KHz。

研究了泵浦光聚焦特性对被动调Q激光器输出激光特性的影响。使用10 W 激光二极管（LD）和焦距为4 mm的耦合聚焦镜，在不改变LD和谐振腔结构与间距（15 mm）的情况下，选取5个耦合聚焦镜位置，研究对应泵浦光聚焦特性对输出激光特性的影响，特别是对输出脉冲稳定性的影响。泵浦功率为3.550 W时，相较于其他耦合聚焦镜位置，在耦合聚焦镜距离LD 7.50 mm处，被动调Q激光器实现了更高重复频率（160 kHz）、更高平均输出功率（360 mW）、更高单脉冲能量（2.250 μJ）、更低时域抖动（120 ns）的稳定脉冲输出。实验数据说明，耦合聚焦镜距离LD 7.50 mm处，泵浦光聚焦光斑与谐振腔基模光斑的匹配程度较好。理论计算得出，耦合聚焦镜距离LD 7.50 mm时，谐振腔基模光斑尺寸与泵浦光聚焦光斑束腰尺寸的比值为0.854，该比值对今后开展高重频被动调Q激光器相关研究具有一定的借鉴意义。