2μm波段激光处于人眼安全区和大气窗口波段,覆盖众多原子和分子的吸收峰,其在雷达探测、材料刻蚀等领域有着广阔的应用前景。近年来,随着对固体激光技术的深入研究,Ho³⁺单掺、Tm³⁺和Ho³⁺共掺的2μm固体激光技术逐渐成熟,其中,Tm³⁺和Ho³⁺共掺的2μm固体激光器可以使用800nm左右的激光二极管作为泵浦源,具有体积小、结构简单等特点。本文以实现高脉冲能量、短脉冲持续时间的2μm激光输出为出发点,分别以二维WS₂和WSe₂材料为可饱和吸收体,研究了被动调Q模式Tm,Ho:LuVO₄激光器的输出特性。首先,本文开展了WS₂与WSe₂可饱和吸收体的制备工作。采用超声波热解法制备了二维WS₂和WSe₂材料的均匀分散液,然后将分散液均匀的旋涂在Ca F₂平面镜一侧来制作可饱和吸收镜。对二维WS₂、WSe₂材料在2μm波段的光学性质进行了测量研究。实验结果表明,二维WS₂、WSe₂材料具有较低的饱和光强、较大的调制深度、非线性饱和损耗低,是优良的可饱和吸收体材料。此项工作为接下来被动调Q模式Tm,Ho:LuVO₄激光器的研究奠定了前期基础。然后,开展了连续波Tm,Ho:LuVO₄激光器输出特性的研究。当激光器谐振腔的输出镜透过率为2%,入射泵浦功率为11.12W时,Tm,Ho:LuVO₄激光器的输出功率为3W,相应的光光转换效率为26.98%,斜率效率为27.6%,激光器中心输出波长为2075.6nm,光束质量因子M_x²和M_y²分别为1.11和1.06。在此基础上,开展被动调Q模式Tm,Ho:LuVO₄激光器输出特性的研究。最后,开展了分别以WS₂和WSe₂为可饱和吸收体的被动调Q模式Tm,Ho:LuVO₄激光器输出特性的研究。当选用WS₂为可饱和吸收体时,Tm,Ho:LuVO₄激光器的阈值泵浦功率为2.12W,最大平均输出功率为263m W,相应的脉冲宽度为1.266μs,脉冲重复频率为44.56k Hz,单脉冲能量为5.902μJ,光光转换效率为3.2%,斜率效率为3.97%,激光器输出光束质量因子M_x²和M_y²分别为1.05和1.06。当选用WSe₂为可饱和吸收体时,激光器阈值泵浦功率为4.697W,最大平均输出功率为500m W,相应的脉冲宽度为3.5μs,脉冲重复频率为113.9k Hz,单脉冲能量为4.21μJ,光光转换效率为2.17%,斜率效率为4.78%,激光器输出光束质量因子M_x²和M_y²分别为1.02和1.03。被动调Q模式Tm,Ho:LuVO₄激光器的输出波长在2057nm左右。