窄线宽双波长激光在激光医疗、激光雷达监测、引力波探测等前沿科学研究领域具有十分广泛的应用前景。目前获得窄线宽双波长激光的主要手段是以单一激光增益介质为主,由于跃迁谱线之间存在着激烈的增益竞争,从而出现输出功率及转化效率低等问题,难以获得稳定的窄线宽双波长激光同时输出。为此本论文提出了一种基于腔内泵浦技术和F-P标准具相结合的技术方案。在该技术方案中,0.9μm准三能级和1.0μm四能级两种波长激光分别在各自的增益介质中产生,从根本上避免跃迁谱线之间的增益竞争问题;在此基础上,通过引入F-P标准具使得腔内各纵模激光具有特定的损耗,以实现对中心模式附近的其它模式抑制,同时实现对双波长激光的线宽压缩。此外,为了更直观地分析谐振腔的光模特性,本论文创新性地将传播圆理论引入到腔内泵浦双波长窄线宽激光器的谐振腔设计中,并建立腔内泵浦双波长窄线宽激光器谐振腔传播圆-变换圆、激光工作物质的热透镜焦距以及动力稳定性等参数之间的逻辑关系,更加直观地分析、优化谐振腔参数对腔内泵浦双波长窄线宽激光器的模式特性以及输出特性的影响。在理论研究方面,建立了再吸收效应条件下含F-P标准具损耗和四能级全反镜损耗的腔内泵浦双波长窄线宽激光器输出功率的理论模型,通过对含多项损耗的腔内泵浦准三能级和四能级的速率方程进行求解,以及对腔内泵浦双波长窄线宽激光器反转粒子数密度的模拟仿真,获得了腔内光子密度、反转粒子数密度以及输出功率随F-P标准具竖直放置角度变化的规律。得到了含再吸收效应条件下,F-P标准具竖直放置角度对腔内泵浦双波长窄线宽激光器输出特性的影响。理论研究结果显示:随F-P标准具竖直放置角度的改变,四能级激光输出功率变化趋势相比于准三能级激光功率变化趋势较为明显。在实验研究方面,首先开展了腔内泵浦双波长激光器稳定输出实验研究,采用808nm激光作为泵浦源,准三能级912nm激光阈值为9.6W,四能级1064nm激光阈值为17W。当泵浦功率为38.3W时,获得了最高输出功率为3.6W的双波长激光。其中,912nm激光输出功率为1.4W,1064nm激光输出功率为2.2W。且腔内泵浦双波长激光的光-光转换效率达到9.3%,斜效率为17.1%。当泵浦功率达到30W时,测量得到双波长激光横模近似高斯分布,对称性较好。912nm和1064nm激光的M2值分别为1.35和1.28。如此表明,使用腔内泵浦技术可以获得光束质量较好的双波长激光输出。接下来开展了腔内泵浦双波长窄线宽激光器稳定输出的实验研究,在双波长稳定输出的基础上,在腔内加入F-P标准具,同时实现双波长激光的线宽压缩。在双波长窄线宽激光实验中,当泵浦功率为32.48W且F-P标准具竖直放置角度为15°时,得到了两束波长线宽的最小值,912nm激光线宽为0.284nm,1064nm激光线宽为0.627nm,且纵模个数均为2。912nm的输出功率为17mW,1064nm的输出功率为16mW,转换效率为0.1%。当F-P标准具竖直放置角度为10°时,912nm处最大的输出功率为107mW,1064nm处最大的输出功率为35mW,此时得到了随F-P标准具角度变化过程中腔内泵浦双波长窄线宽激光器转换效率的最大值:0.44%,两束激光对应的线宽分别为0.501nm和0.905nm。实验研究结果显示:当F-P标准具竖直放置角度发生变化时,四能级激光输出功率变化趋势相比于准三能级激光功率变化趋势较为明显。通过实验结果与理论研究结果的对比分析可以看出,实验结果与理论结果具有较高的一致性,双波长激光的输出功率均出现了“由高到低”到“由低到高”的变化趋势。说明本论文所建立的腔内泵浦双波长窄线宽激光器的理论模型,能够合理、准确的描述并解释腔内泵浦双波长窄线宽激光器的内部运转过程。