高功率高重复率TEA CO₂激光器是一种有着良好应用前景的激光器件。本文中的全部研究工作，都是围绕着高功率高重复率高光束质量TEA CO₂激光而展开的。在综述了CO₂激光器，尤其是高重复率TEA CO₂激光器的发展之后，论文系统地研究了高功率高重复率TEA CO₂激光器的结构、组成与工作特性。结合激光的工程应用，重点讨论了激光器脉冲重复率和输出光束空间分布的相关问题。在对提高激光脉冲重复率的制约因素进行分析的基础上，设计并实现了一种新的激励方式—顺序放电的激励方式，在保持多组件激光器组件结构不变的条件下，使输出光脉冲的重复率和平均输出功率成倍增加。通过实验测量了TEA CO₂激光器输出光束的空间分布，得到了M²因子等于1.1的高质量输出光束。研究了TEA CO₂激光器输出的“平顶型”光束的成因，通过实验测量证实：在TEA CO₂激光器中，由于较高增益的激光介质中存在着强烈的饱和效应，使得输出光束分布被展宽和均匀化，激光器中经常出现的“平顶型”的输出光能量分布，是由于激光器中存在的强烈的饱和效应而引起的。分别用实验测量和理论计算的方法研究了TEA CO₂激光器输出光束的传输，测量与计算结果较好地符合。本论文的研究工作，对我国高功率高重复率TEA CO₂激光的发展，将起到一定的推动作用。