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Ince-Gaussian(IG)激光光束是椭圆坐标系中傍轴波动方程的第三种完整解，相较于拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian，LG)和厄米特-高斯(Hermite-Gaussian，HG)激光光束它具有更为丰富的横向光场分布和灵活的多样性，在高分辨率图像处理、原子冷却、微粒子激光调控、形成复杂光学陷阱等领域具有巨大的应用潜力，因此得到了科研人员的广泛关注。为了阐明被动调Q微片激光器中直接产生IG激光模式的机理，本论文从激光增益介质、入射泵浦光光强大小、入射泵浦光斑面积、可饱和吸收体、反转粒子数的空间分布以及晶体热效应等对被动调Q微片激光器直接产生IG模式激光输出的影响等方面进行了系统的实验和理论研究。 固定入射泵浦光斑大小，在倾斜泵浦条件下，通过改变入射泵浦功率大小研究了泵浦光强度对输出IG激光模式性能的影响。选用光纤耦合808 nm激光二极管(laser diode，LD)作为泵浦源，Cr, Nd∶YAG双掺晶体同时作为增益介质和可饱和吸收体。在室温下获得了高转换效率、高重复频率、高达十七阶的IG激光模式输出。在3.9W的吸收泵浦功率下获得了1.295W的自调Q激光功率输出，33.2％的光学转换效率是迄今为止IG模式激光器所获得的最高光学转换效率。在6.4 W的吸收泵浦光功率下获得了2.01 W的IG17,17的高阶IG模式激光输出。 固定入射泵浦功率大小，在倾斜泵浦条件下，通过改变增益晶体和可饱和吸收体与泵浦光束腰的相对位置（即改变入射泵浦光斑的大小及泵浦光在增益介质内的分布）系统地研究了泵浦光强在工作介质内的分布对被动调Q微片激光器输出IG模式的影响。采用吸收系数更高的a切割Nd∶YVO4作为增益晶体，Cr4+∶YAG作为调Q元件，继续采用连续光纤耦合808 nm LD作为泵浦源。通过调节泵浦光斑大小来改变泵浦光在工作介质内的分布实现了被动调Q激光器中直接输出了HG、IG和LG三种高阶激光模式:当增益介质Nd∶YVO4晶体位于泵浦光斑附近时，获得了高阶LG激光模式输出;当Nd∶YVO4晶体远离泵浦光焦点位置时，被动调Q微片激光器实现了IG和HG激光模式运转。通过调节泵浦光在激光工作物质中的分布实现被动调Q微片激光器高阶横模激光输出为研制新型高阶模式、高峰值功率被动调Q微片激光器提供了一种新的研究思路和实验方法。 固定入射泵浦光斑大小，在倾斜泵浦条件下，通过对照实验探究了被动调Q微片激光器中直接产生IG模式激光输出的机理。采用连续单管808 nm LD作为泵浦源，系统地对Nd∶YAG连续微片激光器、Nd∶YAG/Cr4+∶YAG分立式被动调Q微片激光器和Cr,Nd∶YAG微片激光器进行了输出模式特性的研究。研究发现，在Nd∶YAG连续微片激光器中不存在IG激光模式输出，而在Nd∶YAG/Cr4+∶YAG分立式被动调Q微片激光器以及Cr, Nd∶YAG微片激光器中获得了IG模式的激光输出，首次证实了Cr4+离子在被动调Q微片激光器直接产生IG模式激光输出过程中起着决定性的作用。 为了深入探究Cr4+离子的空间调制作用，首次提出并建立了被动调Q微片激光器直接产生IG激光模式的理论模型，即在渐变热透镜效应下的饱和反转粒子数的分布与Cr4+离子在Cr4+∶YAG可饱和吸收体中的空间分布之间的相互作用决定着被动调Q微片激光器中输出激光的IG模式。在考虑激光工作物质渐变热透镜效应下，利用该理论模型，通过计算激光增益介质中饱和反转粒子数的空间分布，获得了与实验结果相吻合的高阶IG模式，证实了该理论模型的可行性和适用性。通过实验和理论研究阐明了Cr4+∶YAG被动调Q微片激光器直接产生IG模式激光输出的机理，为被动调Q微片激光器中实现高转换效率、稳定的可控IG模式输出提供了坚实的实验基础和理论依据，为研制基于Nd∶YAG/Cr4+∶YAG和Nd∶YVO4/Cr4+∶YAG复合晶体高阶IG激光模式可控被动调Q微片激光器提供了理论指导。