平面激光诱导荧光(Planar Laser Induced Fluorescence)成像技术使用特定波长激光选择性激发流场中待测的活性粒子或示踪粒子辐射荧光,对荧光成像获取流场粒子空间分布等信息,具有非接触式测量、时空分辨率可达纳秒和微米量级的优点,是研究流场和燃烧的重要技术方式之一。高速PLIF成像诊断技术要求激励源工作在高重频下,输出大单脉冲能量和宽调谐范围的紫外波段激光。针对高速PLIF成像诊断系统对高重频大能量可调谐激光器放大效率的需求,本文开展了脉冲时序调制可调谐染料激光放大技术的研究,研究内容如下:首先研究了不同工作介质特性对于激光染料输出特性的影响情况,根据羟基的吸收谱线和实验结果确定了甲醇作为染料溶剂,Rhodamine 590浓度为50mg/L,Rhodamine 590和Pyrromethene 597共掺比例为2:1的共掺体系作为染料溶质。通过变换光束整形系统的扩束比改变种子光特性,利用高斯光束的光学传输矩阵分析扩束比对种子光特性的影响,研究了种子光扩束比对放大级提取效率的影响规律,当扩束比为1:6时,放大级能量提取效率最高可达26.5%,与理论模拟结果相一致。再变换放大级染料盒与种子光的夹角,探究种子光与染料流动方向的角度对放大效率的影响规律。接着研究了脉冲时序调制工作模式下泵浦光时序能量特性对输出激光脉冲串内稳定性的影响,当泵浦能量为29.5m J时,脉冲串内子脉冲间能量的标准差最小,此时泵浦光和放大级输出光的脉冲串相关性最好。通过对泵浦光脉冲串内子脉冲个数的研究,确定当串内有18个脉冲时放大效率最高,泵浦能量为26.5m J时放大效率最大可达26.5%,随着泵浦能量的升高,放大效率逐渐趋于平稳。最后研究了放大级泵浦光偏振特性对放大效率的影响。通过实验获得了泵浦光的偏振方向对放大效率的影响规律。实验发现椭圆偏振泵浦光的偏振长轴方向与种子光的偏振方向重合时放大效率极大,泵浦光偏振短轴方向与种子光的偏振方向重合时放大效率极小,因而放大效率随泵浦光偏振状态的变化呈现周期性起伏的实验现象。