近年来，全固态激光器和准位相匹配材料(周期极化晶体，光学超晶格)研究发展迅速。本论文以全固态激光技术及准位相匹配光参量频率转换理论为基础，采用二极管泵浦的全固态激光器为泵浦源，以化学计量比钽酸锂光学超晶格等为变频晶体研制在可见光和近、中红外波段的光学参量振荡激光器。在此基础上，利用光参量共振和和频的级联非线性变频过程，研制出能同时实现红绿蓝三基色输出的全固态激光器，本论文涉及如下几个方面研究内容： 1．通过对大量实验的分析总结，我们改进了在室温条件下极化制备光学超晶格的方法，采用低电压多脉冲极化化学剂量比钽酸锂(极化电压：3 KV/mm)和掺镁化学剂量比钽酸锂(极化电压：1 KV/mm)。通过对模板占空比的调整和单次极化电量(单次极化电量0.5-1μC)的控制成功制备出各周期占空比都接近1：1的多周期掺镁化学计量比钽酸锂超晶格，提高了样品的良品率和实验成功率，使可见光波段的高效率可调谐激光器制造成为可能。 2．以1064 nm红外光为泵浦光源，采用掺镁铌酸锂超晶格为变频晶体，利用对信号光高反射率腔镜实现低阈值(15 mW)红外光光学参量振荡激光器，信号光波长可调范围从1.44 μm到1.58 μm，闲置光波长可调范围从3.28 μm到4.11 μm。 3．以532 nm绿光为泵浦光源，采用化学计量比钽酸锂超晶格为变频晶体，研制出可见光—中红外光光学参量振荡激光器。利用不同超晶格周期，并辅助以温度调节，能实现从可见光(650 nm)到中红外光(3 μm)范围调谐输出。利用短谐振腔(腔长30 mm)实现能量转换效率达到49％。采用在谐振腔中加入分光光栅的方法压缩参量光线宽，在信号光波长为713.6 nm处，线宽小于0.06nm。由于化学计量比钽酸锂晶体仍然存在较弱的光折变现象，该参量振荡激光器可应用温度范围为90℃-200℃。 4．以532nm绿光为泵浦光源，采用掺镁化学计量比钽酸锂为变频晶体，实现转换效率达到60％以上的宽调谐光学参量振荡器。使用单个周期掺镁化学计量比钽酸锂超晶格，在30℃-200℃的温度区间，获得从855 nm到1410 nm的参量光连续可调谐输出，输出信号光功率达到1 W，总参量光达到1.52 W。在接近室温(36℃)下，持续时间大于10小时，输出光的功率稳定度非常好， 5．在可见光光学参量振荡激光器的基础上，成功研制出利用光参量振荡方法实现的红绿蓝三色激光器。以532 nm绿光为泵浦光源，采用一块化学计量比钽酸锂晶体上的级联周期结构来同时实现光学参量振荡和光学和频两个变频过程，避免了温度失配问题，实现红绿蓝三基色同时输出。其显色范围覆盖人眼所能观察到的色彩空间的66.5％。从泵浦光到白光的转换效率为30％，到准白光的转换效率为45％，亮度分别达到80 lm和129.5 lm。