以稀土氧化钕和邻非罗林为原料，合成了两种新型钕离子络合物液体激光介质，实验测得该液体激光介质无毒、成本低、热稳定性好，并且易于工业化.在考虑交叉驰豫的情况下，测量了样品的吸收谱和荧光谱，得到Nd3+“绿色”液体激光介质激发过程中各能级粒子数的速率方程，并利用速率方程研究了4F3/2能级荧光强度和Nd3+浓度的关系.结果表明：随着浓度的增加，荧光强度出现先增后减的现象；分析了液体运行温度对样品荧光强度的影响，得到了荧光强度对温度的依赖关系——由于双声子辅助能量转移过程，随着温度的增加，液体荧光强度迅速下降.

利用氧化钕和盐酸为原料制得Nd(phen)2Cl3(三氯二邻菲罗啉合钕)，测得其光谱特性并以稀土氧化钕、苯甲酸和邻菲罗啉为原料制得绿色液体激光介质钕离子的配合物——NdB3phen（三苯甲酸—邻菲罗啉合钕）.利用飞秒激光器，采用单光束Z扫描法研究了NdB3phen的三阶非线性光学特性.结果表明：当入射飞秒激光脉冲波长为400 nm，峰值功率密度为2.94×1014 W/m2，脉宽为117 fs时，测得样品NdB3phen的非线性折射率为－2.84×10－18 cm2/W；NdB3phen在开孔条件下呈现反饱和吸收现象，测出双光子吸收系数的值为9.11×10－12 m/W.实验结果表明，NdB3phen的双光子吸收系数和非线性折射率随着光强的增强而增大.

为了提高横流液体激光器的光束质量，采用ANAYS软件分析了双侧抽运液体激光器的液体介质的温度分布，对不同流速条件下的非稳腔光场分布和光束质量M2因子进行了数值计算。结果表明，存在一个使光束质量M2因子较优的液体流速，并针对该类激光系统中增益和折射率梯度分布都关于抽运方向对称分布的特点，采用柱透镜补偿波前畸变效应，将光束质量因子由24降低到12.5，说明柱透镜补偿位相畸变能有效地提高液体输出光束质量。

热效应是限制高能激光输出性能的重要因素之一，液体激光体系在此方面具有特殊的优势。开展了二极管抽运无机液体激光器的流动出光实验，实现了流动状态下较长时间高重复频率的激光脉冲输出。测量了激光光谱、激光脉冲波形和单脉冲激光能量等参数，其中激光中心波长为1052.7 nm，脉宽约为170 μs，最大单脉冲能量约为5 mJ。在抽运频率400 Hz时可连续工作10 min以上。但随着抽运频率上升，激光脉冲能量相应下降。结果表明，二极管抽运的无机液体激光体系在流动状态下能有效地避免热沉积，从而实现较长时间、高重复频率的激光脉冲输出，有望发展成为新型高功率、高光束质量激光体系，值得开展深入的实验研究。

为了研究液体流速对输出光场的影响, 采用数值模拟的方法,模拟了硬边正支非稳腔的有源流体激光器的输出场, 并用有限元差分法分析了不同流速条件下热流场分布, 得到了在平面波抽运光抽运, 并考虑介质的增益饱和时其输出光场的光束质量和光斑中心(峰值强度), 在实验观察到了液体流动时光斑中心发生了偏移。结果表明, 当液体流速大于1m/s时, 光束质量趋于定值, 激光光斑中心偏向于受抽运面的侧面。

高能激光**即将走上战场，这必将引起未来战争发生革命性变化。评述和分析了美国正在研发的各种激光**的任务性能、关键技术、最新进展、面临的挑战和发展趋势。

单增益模块的无机液体激光体系在通过流动循环散热时,也导致抽运区域的增益介质在流动方向上产生了热梯度。而双增益模块的液体激光系统既能有效地散热,同时也避免了流动方向的热梯度,具有较好的性能。采用数值计算方法模拟了同样增益长度的单、双增益模块系统的热特性和输出激光的远场光斑分布,并进行了对比分析。结果表明双增益模块液体激光系统的性能明显优于单增益模块系统：远场光斑的峰值强度提高一个数量级,能量集中度和光束质量均得到明显的提高。

为解决无机液体激光系统的热效应问题,采用激光二极管双侧抽运横向流动的Nd3+:POCl3:ZrCl4溶液以很好地减小热效应,实现液体激光系统高功率高光束质量输出。建立了液体激光理论模型,分析了工作参量对系统能量转换效率与介质热效应的影响;模拟了系统在不同吸收系数和不同流速下的能量转换效率,远场光斑分布以及激光束亮度分布。模拟结果表明:采用二极管作为抽运源可以获得很高的能量转换效率,而且光束质量较好;在给定抽运体积和抽运强度为800 W/cm2时,介质的吸收系数位于2.5～3.0 cm-1,流速约为25 m/s时,输出功率与光束质量实现最佳匹配,激光束亮度最高,系统性能达到最佳。

综合介绍了掺稀土离子液体激光器的主要发展历程，分析了掺稀土离子液体激光材料研究过程中需要解决的主要问题包括降低无辐射跃迁、增大溶解度和减少热致折射率梯度引起的光偏折损耗等。重点介绍了稀土离子在溶液中的无辐射跃迁机理以及降低无辐射跃迁的措施。

评论了化学激光器和固体激光器的现状和主要问题，介绍和讨论了高能液体激光区域防御系统的特点、任务、发展规化和现状，以及主要组成和关键特性。