本论文以直接探测多普勒测风激光雷达和探测大气CO2浓度的差分吸收激光雷达对激光发射源的需求为背景，开展了激光雷达所需的单频脉冲全固态激光器的种子注入技术研究。论文通过对现有的种子注入方法进行优化，利用电光晶体代替传统的压电陶瓷实现快速调谐腔长，获得全固态激光器的单频脉冲稳定输出，同时实现了提高输出激光的频率稳定性和抗干扰能力的目的。技术突破对提升我国激光雷达光源的研制水平，进一步提升激光雷达整体性能具有现实意义。　　本论文主要研究内容包括种子注入原理及其技术类别分析，LN晶体作为腔内相位调制器的种子注入技术实验研究，采用RTP晶体调谐腔长实现种子注入的单脉冲和双脉冲激光器实验研究。下面分章做简要介绍:　　第一章阐述了选题的研究背景和意义，简要介绍了单频全固态激光器的实现方法，描述了单频全固态激光器的发展现状，最后引出了本文的主要研究内容。　　第二章介绍了种子注入的基本工作原理;总结了实现种子注入的几种经典腔长控制技术，分别是建立时间最小化法、谐振探测法及其演化改进的技术，并对各个方案做了优缺点分析。现有的种子注入技术普遍采用压电陶瓷(PZT)机构调谐腔长。我们分析后认为，该技术欲进一步提升单频激光器的频率稳定性和工作重复频率具有局限性，尤其是针对未来的空间应用，PZT控制机构的使用寿命和可靠性问题将会成为制约。因此，阐述了利用电光晶体代替PZT调谐腔长实现种子注入的技术。采用非运动机构控制谐振腔长度是一种技术进步，也是种子注入技术的发展趋势。　　第三章自行研制了基于铌酸锂晶体调谐腔长实现种子注入的单频脉冲激光器。设计了铌酸锂晶体用于调谐腔长的参数。将铌酸锂晶体插入双端抽运的种子注入Nd∶YAG腔中。每个泵浦周期内，在铌酸锂晶体上施加线性斜坡扫描电压，通过调整从动腔中铌酸锂晶体的方向，使得外加电场不改变种子光的偏振状态，仅仅改变其相位，进而改变光学腔长。结合延迟-扫描-触发的种子注入技术，实现稳定的单纵模输出。实验得到激光重复频率为400 Hz，单脉冲能量为4.8 mJ，光束质量优于1.3，脉冲宽度约为25 ns，线宽约为21.2 MHz的单纵模输出。两分钟的频率稳定性和线宽稳定性分别为1.7 MHz和0.59 MHz。　　第四章研制了基于RTP相位调制器的400 Hz和900 Hz的半导体激光器双端面抽运种子注入调Q Nd∶YAG激光器。介绍了RTP晶体的物理特性和RTP晶体用于调谐腔长的设计。采用RTP电光晶体作为腔内相位调制器主动调谐腔长，实现单频种子注入，获得稳定的单纵模输出。采用另外一对RTP电光晶体作为调Q开关，在400 Hz重复频率下，利用单振荡级获得单脉冲能量为9.9 mJ，脉宽为16 ns的1064 nm激光脉冲序列输出。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值约为1.2。输出激光两分钟的频率稳定性为1.5 MHz，23分钟的能量稳定性优于0.3％。在900 Hz重复频率下，利用单振荡级获得单脉冲能量为7.5mJ，脉宽约为14.6 ns，线宽为45 MHz的1064 nm激光脉冲序列输出。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别是1.30和1.36。输出激光两分钟的频率稳定性为1.1 MHz，线宽稳定性为0.52 MHz。在传导冷却结构中，实现了高频率稳定性和线宽稳定性的窄线宽单频脉冲激光的稳定输出，满足多普勒测风激光雷达的应用需求。　　第五章针对测量CO2浓度分布的差分吸收激光雷达系统发射源对1μm单频双脉冲激光器的应用需求，开展种子注入单频电光调Q Nd∶YAG双脉冲激光器的研究工作。第一部分，采用两块压电陶瓷来控制腔长，一块压电陶瓷扫腔，另一块压电陶瓷施加反馈。采用带偏压反馈的谐振探测技术路线实现种子注入。利用一对温度补偿的RTP调Q开关，激光器输出脉冲能量达到10 mJ，脉冲宽度约为20 ns，重复频率为50 Hz。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别是1.31和1.36。在平均输出功率为1.035 W的条件下，60分钟的功率稳定性的均方差值为0.004 W。45分钟的频率稳定性的均方差值为4MHz。第二部分，介绍了采用电光晶体扫描反馈腔长实现种子注入双脉冲激光器的技术方案。该方案有望进一步提高双脉冲激光器的能量稳定性和频率稳定性。此单频双脉冲激光器可以用作为测CO2浓度的差分吸收雷达系统的可靠泵浦源。　　论文最后对实验研究工作进行简要总结，并对下一步的实验工作进行展望。