采用半导体激光器(LD)端面抽运声光调Q 的Nd:YVO4激光器做为抽运源，选用周期性极化掺氧化镁铌酸锂晶体(PPMgLN)，通过优化抽运光光束质量和模式匹配，获得了中红外光参变振荡器。实验发现，对于确定的LD 抽运功率，当重复频率较小，输出功率随着重复频率的增加而增加，但是达到某一重复频率时，输出功率便随着重复频率的增加而减少。改变PPMgLN 晶体的周期，实现了中红外2.95~4.16 mm 宽带调谐。

性能稳定可靠的宽调谐光参变振荡器(OPO)是一种非常理想的相干光源，具有最佳的相干性和调谐范围，对于光谱分析、激光干涉计量、遥感、差分吸收雷达等具有重要意义。谐振腔结构、聚焦参数、抽运阈值比、热效应、群速度色散以及其他非线性效应都会影响光参变振荡器的稳定性。详细分析了影响光参变变换稳定性的各种因素，并指出实现单频运转是减弱输出波长噪声最有效的办法。

为了实现3.8μm激光输出, 采用了1.064μm激光抽运周期性极化掺氧化镁铌酸锂晶体（MgO掺杂摩尔分数为0.05）的光参变振荡器技术,由理论分析得到1.064μm激光抽运PPMgLN实现激光输出时, 输出波长与极化周期以及温度的关系曲线。实验中, 当晶体周期为29.2μm、温度为400K时, 实现了3.8μm激光输出; 当抽运功率为35W、声光调Q频率为8kHz条件下, 获得3.84μm激光输出的平均功率为3.9W, 其转换效率为11.14%, 激光光束质量为6.46。结果表明, 该技术可以获得较高转换效率的3.8μm激光输出, 有望成为中红外激光对抗的激光干扰源。

可调谐单频光参变振荡器是一种非常理想的相干激光光源，具有调谐范围宽、相干性好、效率高和性能稳定可靠的优点，广泛应用于激光干涉计量、差分吸收雷达、光谱分析、光电对抗和生物医疗等各个领域。但是基于准相位匹配的普通光学参变振荡器由于宽的光参量增益和高功率抽运往往是多纵模运转，需要采用多种选频方法[种子注入、光栅及法布里珀罗(FP)标准具]或者利用光学参变振荡器自身的运转特性（抽运阈值比、热自锁效应及热致光波导效应）来实现单频运转。详细分析了实现可调谐单频光学参变振荡器的各种技术和实验装置。

研究了掺镁周期性极化铌酸锂光参变振荡器(PPMgLN-OPO)在近红外波段的调谐特性和输出特性。计算了PPMgLN-OPO的调谐曲线，并采用Nd:YVO4激光器产生的1.064 μm激光作为抽运源，验证了其温度调谐特性，实现了1.8~2.6 μm的可调谐红外激光输出。此外，比较了长度为2 cm和3 cm的PPMgLN晶体的OPO输出特性，并在抽运功率为6.7 W时，获得了最高功率为3.2 W的2 μm激光输出，转换效率达47.8%。

利用电光调Q的Nd:YAG激光器抽运非临界相位匹配(θ=90°，φ=0°)环形腔KTP光学参变振荡器（OPO），实现了高能量人眼安全波段的1.57 μm激光输出。理论与实验结果表明，减小谐振腔长度和注入种子源激光可以有效降低阈值，提高输出能量。当Nd:YAG激光器抽运能量为88 mJ时，注入种子源功率由0 mW增加到6 mW，输出能量由8.8 mJ增加到14 mJ。当抽运能量为167.7 mJ，注入种子源功率达到6 mW时，最大输出能量达到46 mJ，峰值功率7.44 MW。

中红外全固态光参变振荡器，由于其宽的调谐范围、低阈值、高效率、高重复率及小型化的优点，在光电对抗、激光雷达、激光测距、光谱测量以及在环境监测等领域都有广泛的应用前景。全固态中红外激光器一直是激光技术研究的热点。介绍了基于双折射相位匹配晶体(如砷酸钛氧钾和磷酸钛氧钾)和准相位匹配晶体(如周期极化磷酸钛氧钾、周期极化砷酸钛氧钾和周期极化铌酸锂)的中红外内腔单谐振光参变振荡器的国内外一些最新的研究进展，并对其发展趋势进行了展望。

对宽调谐周期极化掺镁铌酸锂光参变振荡器(OPO)进行了实验研究，OPO的抽运源采用的是激光二极管端面抽运的声光调Q NdYVO4激光器，其谐振腔由两个凹面镜构成了简单的线性腔，凹面镜的衬底材料选用氟化钙。通过改变周期极化掺镁铌酸锂晶体的温度(30~80 ℃)和极化周期(29.0~31.5 μm)，OPO实现了信号光波长在1450~1700 nm和闲频光波长在2849.0~3989.4 nm范围内的宽调谐输出。对OPO输出的光谱进行了测量，信号光光谱的半峰全宽均小于0.58 nm，闲频光光谱的半峰全宽小于4 nm。实验结果表明，实测的信号光与闲频光的波长调谐曲线与理论模拟结果非常吻合。

评述了近年中红外光参变振荡器(OPO)的研究进展，主要包括OPO非线性晶体的特性及OPO技术参量与器件系统，给出中红外OPO目前存在的关键问题和今后的发展方向，提出了进一步改善器件性能的可能途径。

对基于周期极化钽酸锂(PPLT)晶体的光参变振荡器（OPO）技术进行了理论分析和实验研究，通过三波混频耦合波方程组，计算了PPLT-OPO的波长调谐曲线。分别研究了信号光单谐振结构（SSRO）和闲频光单谐振结构（ISRO）下，PPLT-OPO的中红外激光输出特性。当NdYAG激光器输出的1.064 μm激光抽运功率为48 W，重复频率为5 kHz时，SSRO和ISRO输出的3.9 μm中红外激光功率分别为5.78 W和5.07 W，相应的转换效率分别为12%和10.6%，ISRO输出的3.9 μm激光的近场光斑分布和光束质量优于SSRO的输出结果。