双波长激光器是辐射两种频率相干信号的光源,目前广泛应用在下一代通信、精密计量、差分分析、抽运探测和光谱研究等领域。频差为0.1-10 THz的双波长激光器外差拍频产生的相干太赫兹（THz）波辐射,由于其独特的光学特性正成为军事和科研领域的重要工具和研究手段。频差调谐和功率均衡是双波长激光器两项核心功能。本文基于a-cut掺钕钒酸盐晶体,探究获得稳定的频差调谐、功率均衡的双波长差频源的方法。论文的主要内容包括以下三个部分:第一,简要概述基于不同种类激光介质的双波长激光器在两项核心功能方面的国内外研究现状及发展趋势。详细的分析了基于a-cut掺钕钒酸盐晶体的双波长激光器的系统组成及工作原理。根据四能级速率方程组对掺钕激光介质的工作特性和双波长激光器的输出特性进行了理论分析。第二,提出了一种基于a-cut Nd:GdVO4和Nd:YVO4晶体的Y型腔可调谐双波长激光器。双波长激光器采用两个端面泵浦结构,通过一个布儒斯特偏振片连接并共享一个相同的输出耦合镜。两个端面泵浦结构产生正交偏振的1063 nm和1064 nm双波长激光信号。利用掺钕钒酸盐晶体热致发射截面谱漂移特性,通过独立控制两个端面泵浦的抽运功率,获得频差可调谐的双波长激光信号。实验结果表明:当抽运功率的调节范围为2 W至7 W时,Nd:GdVO4和Nd:YVO4晶体的中心波长差的调节范围为0.98 nm至1.41 nm,相应的频差调谐范围为0.26THz至0.37 THz,输出功率比为0.08至13.77;Nd:YVO4和Nd:GdVO4激光器的输出功率分别线性增至598.73 mW和601.04 mW,相应的斜效率为18.9%和13.1%。此外,在2小时内测得双波长激光器的输出功率变化率小于2%。第三,提出了一种基于a-cut Nd:GdVO4晶体的功率均衡的双波长激光器。首先研究了Nd:GdVO4晶体的正交偏振增益谱随温度变化的规律,对双波长激光器的功率均衡条件进行了理论分析。在实验中,通过使用两个输出耦合镜和一个温度控制器,在热沉温度范围为20℃至40℃范围内获得了波长为1063 nm（π）和1065 nm（σ）的功率均衡双波长激光信号。实验结果表明:当抽运功率为9.3 W,热沉温度为25℃时,实现了均衡功率为0.78 W和频差为0.62THz的双波长激光信号。双波长激光信号在π和σ偏振方向的光束质量M~2在2.1到2.4之间。当抽运功率为11.1 W,热沉温度为25℃时,双波长激光器最大总输出功率达到1.75 W,光-光转换效率达到15.2%。