本文研究了光谱烧孔的特性，并利用光谱烧孔技术进行了可调谐激光器频率稳定度测量。在Tm³⁺:YAG晶体烧孔特性方面，主要研究了温度对光谱烧孔晶体吸收系数的影响、烧孔位置对孔深和孔宽的影响、读激光光强对孔深和孔宽的影响；然后利用光谱烧孔技术对可调谐激光器频率稳定度进行了测量。本文完成的主要工作包括：1.回顾了光谱烧孔和可调谐激光器频率稳定度测量的发展历程、研究现状以及目前研究存在的问题；阐述了光谱烧孔理论，分析了光谱烧孔晶体的均匀展宽和非均匀展宽机制、吸收和色散特性，研究了光谱烧孔晶体形成光谱烧孔前后在不同失谐量下晶体透射系数，并进行了仿真实验。光谱烧孔晶体的透射系数在非均匀失谐量的中心频率处最小，随着失谐量的增加逐渐增大。当产生光谱烧孔时，在烧孔频率处的晶体透射系数会剧烈增大，透射光增强。这主要是由于光谱烧孔处谐振粒子变少，吸收强度减小。2.对Tm³⁺:YAG晶体的光谱烧孔特性进行了研究。首先分析了温度对晶体吸收系数的影响，当晶体处于深低温时，随着温度的增加，晶体的吸收和色散逐渐减小。然后分析了烧孔位置对孔深和孔宽的影响，当光谱烧孔的位置位于非均匀吸收谱中心时，孔深最大，随着光谱烧孔位置的失谐，孔深会逐渐减小；孔宽不受烧孔位置的影响，始终保持不变。最后分析了读激光光强对孔深和孔宽的影响，随着读激光光强的增加，孔深线性增长，孔宽保持不变，与实验测量相吻合。3.提出了一种基于光谱烧孔的可调谐激光器频率稳定度的测量方法，解决了传统激光器频率稳定度的测量需要一个高稳定的激光器作为参考光源的问题。当采样时间τ=20ms时，待测激光器频率稳定度测得为S_f（τ）≈2.22×10^-9。实验获得最小光频分辨率δ_v≈14kHz，测量范围ξ=900MHz，最大测量范围受限于晶体材料Tm³⁺:YAG的非均匀展宽线宽Γ_inh≈25GHz。