随着光电对抗领域对高功率中红外波段(3-5μm)相干光源的需求，DF激光越来越受到重视。DF激光输出波段为3.5-4.2μm，中心波长为3.8μm，处于军事急需的中波红外波段。其运行方式分为链式和非链式两种，链式DF激光器输出功率虽高，但结构庞大、工作气体易爆炸、维护较难。非链式脉冲DF激光器则避免了连续波运行时易爆炸和腐蚀的缺点，且体积小、易操作，具有高的平均功率和峰值功率。本文研制了一种新型的脉冲DF激光器主机，并利用研制的结果对激光器的输出性能进行了研究分析。脉冲DF激光器主要由真空系统、气体循环冷却系统、光学谐振腔系统、主机支架等组成。其中，风机、换热器、流道、分子筛等组成了气体循环冷却系统。通过改变管路的结构和布局，成功地将快轴流激光器用风机应用到了DF横流激光器上，并采用两台风机并联的方式，为气体的循环流动提供驱动力。光学谐振腔采用平-凹稳定腔，全反镜为球面镜，输出镜为平面镜。谐振腔具有多方位的调整结构来调整光轴的方向。分子筛的作用是吸附工作过程中产生的消激发物质，维持激光器的稳定输出。为保证激光器的稳定工作，运用有限元方法对整体结构进行了静力学分析，并针对结构中出现的不足进行了优化改进。优化后，结构的最大变形量由2.34mm降至1.67mm，且整体的变形减小。最大应力由296MPa降至193MPa，减轻了应力集中现象，整个结构的强度和刚度均满足工作要求。为保证放电区均匀的气体放电，实现激光的稳定输出，运用计算流体动力学(CFD)原理对流场中气体的运动状态进行了数值模拟分析。分析的对象包括气体流动时流场中的压力损失，放电区的流速以及均匀性分布等，并根据其影响因素对流道结构进行了优化改进。优化后，采用皮托管测得的放电区气体的流速达到16.3m/s，流速分布纵向最大不均匀度为7.1%，横向最大不均匀度为4.3%，均符合激光稳定输出所需的工作要求。利用脉冲DF激光器主机的研制结果进行单脉冲及重频放电试验，在工作气压为8.1KPa，气体比例为SF6：D2=8:1时，单脉冲激光输出能量达到3.6J，重复频率为50Hz时的平均功率达到150W。