近几年2μm固体激光器成为激光成像雷达、多普勒相干测风雷达和测量地球大气浓度和温度变化的差分吸收雷达的首选光源。雷达光源通常要求单纵模、高功率输出。种子激光器(也称为主激光器)提供低功率、窄线宽、单频、稳定的激光输出,一方面给环形腔激光器注入,通过其放大,获得高功率、窄线宽、单模运行、稳定频率的脉冲激光输出;另一方面要和反射回的信号光进行拍频,获得探测信号。这就需要种子光有较好的频率稳定性。本课题探讨2μm单纵模Tm:YAG激光器的稳频系统研究。在查阅大量国内外文献的基础上,本文总结了目前激光稳频工作,尤其是2μm激光稳频的研究现状,分析比较了各种的主动稳频的方法,对无源腔技术的理论做了详细的计算;阐述了2μm单纵模Tm:YAG激光器的理论。运用了准三能级速率方程进行了理论分析,通过对晶体参数计算,得到设计方案。理论上讨论了入射光斑、腔长、输出镜透过率等对激光器输出的影响。同时设计和调试了高精度温度控制器,控制精度在0.01度范围内,在实验上,对激光器进行系统的调试,获得稳定、基横模、单纵模2009nm激光输出,输出功率可达100mW。其次通过减少振动、高精度温控、减少空气流动等方法实现激光器的被动稳频,并对其进行测试,稳定度达到10-7。同时设计和实现了200mm长的共焦腔设计,并在实验中进行了测试,总结了该稳频系统的特点以及搭建和调节光路时所遇到的问题,提出相关解决和改进的方法,并在实验中作了一些有益的实践。本文在理论和实验方面为后续研究工作打下了良好的基础。