大型地基望远镜对天体等空间目标进行观测时，大气湍流等的扰动将极大地降低成像分辨率。采用自适应光学技术可以对这些扰动因素进行校正，使望远镜达到近衍射极限分辨率。自适应光学校正需要有导引星（称为信标），以之发射的光信号波前为标准，通过测量该波前通过大气产生的相位畸变来获得误差信号，从而实现对观测目标的成像校正。钠信标是利用海拔约100 km高的大气电离层的钠原子对589 nm激光的共振荧光散射产生的，是自适应光学望远镜的理想信标。钠信标光源按照其运转方式，可分为连续波和微秒脉冲两种。相比连续波钠信标，准连续微秒脉冲钠信标可提供时间选通机制，消除大气瑞利散射的干扰，大大提高大气波前畸变探测信噪比。本论文深入研究了准连续微秒脉冲钠信标激光器的关键技术:高功率窄线宽可调谐微秒脉冲种子源激光技术、主振+放大技术(MOPA)、高效率腔外和频技术等，成功研制了高功率准连续微秒脉冲钠信标激光器实用化样机，与望远镜进行联机外场实验，取得了很好的结果。主要创新成果如下:　　1、研制了窄线宽1064nm激光器。设计并采用在1064nm激光谐振腔内插入双F-P标准具，双标准具技术可以进一步压窄1064nm激光线宽与精确调谐波长，从而使和频产生的黄光波长精确对准大气电离层中钠原子的共振波长589.159nm，同时黄光线宽被压窄为300 MHz。　　2、抑制了高功率激光器的弛豫振荡。设计并采用在1064nm和1319nm激光谐振腔内插入非线性晶体，利用二次谐波效应成功抑制了激光器固有的弛豫振荡现象，使激光器输出的尖峰脉冲变成平滑的光脉冲，一方面提高了589nm黄光的和频效率，另一方面也消除了由于1064nm和1319nm激光的尖峰效应而引起和频589 nm激光的峰值功率过高，激发钠层出现过饱和效应，导致高峰值功率589nm激光被浪费，使回波效率下降的现象。　　3、实现了激光器的频率稳定（稳频）控制。设计并采用PZT与步进电机复合控制系统实现频率稳定控制，先将1064nm激光谐振腔内的标准具固定在PZT上，再将PZT放在高精密的电动转台（步进电机）上。其中，PZT实现标准具角度的精密调节，步进电机实现标准具角度的粗调，它们相互配合共同作用。在589 nm和频过程中，通过对589 nm激光鉴频来反馈控制PZT和转台旋转以改变1064 nm振荡腔中的标准具角度，从而实现输出黄光波长的稳定，保证了589.159nm钠黄光的频率波动在±200 MHz范围内。　　结论，基于上述关键技术的研究，参加研制成功平均功率102.1W，光束质量M2=1.4，线宽0.3 GHz，频率稳定性±0.2 GHz的波长精密可调589nm微秒脉冲钠信标激光器，其输出功率为钠信标激光源的国际最高水平。并成功研制了最高输出功率33 W，光束质量M2=1.4，线宽0.3 GHz，波长漂移±0.2 GHz的微秒脉冲钠信标激光器实用化样机，于国家天文台兴隆观测站成功进行了激光钠导星外场实验，观测到钠导星，回波效率大于140 photons-m2/s/W/ion，超过了TMT的要求，通过了TMT组织的方案可行性评审。