DPL腔内倍频脉冲激光器技术正在日趋成熟,且激光产品已经商业化,广泛应用于工业、军事、医疗和科研等领域中。本论文主要围绕DPL腔内倍频脉冲激光器,进行了下面三部分的工作:(1)到目前为止,对于小于激光脉冲宽度的时间内,光场的不稳定性,很少有文献进行过研究。因此,论文以腔内倍频调Q激光器工作原理为基础,运用模式理论,研究了多种形式泵浦光分布的情况下倍频光的脉冲的形状以及脉冲持续过程中光场分布的时间不稳定性,分析了倍频光光束质量随时间的变化规律。研究发现腔内倍频调Q激光器输出的倍频光光场分布在脉冲的持续过程中并不稳定,呈持续变化。论文引入平均光束质量因子M 2来衡量脉冲的光束质量,引入脉冲光场的不稳定度?来评价脉冲光场的不稳定性。对高斯泵浦的情况进行研究发现,减小腔长会使脉冲光场分布的不稳定性降低,但脉冲的平均光束质量因子会增加;而增加泵浦光半径与振荡光半径之比则会使脉冲光场分布的不稳定性增加,且脉冲的平均光束质量因子会变大。(2)进行了腔内倍频调Q激光器的实验研究。在实验室中搭建腔内倍频调Q激光器,以获得最大输出功率为目的对激光器各元件进行调节。记录不同泵浦功率及不同调Q频率下,激光器输出的平均功率和脉宽,并对实验数据进行处理分析。(3)在腔内倍频调Q激光器的基础,对紫外激光器进行了研究。首先,在腔内倍频调Q绿光激光器结构确定的情况下,直接由腔外倍频产生紫外光时,通过提高泵浦功率、增加BBO晶体长度、减小BBO晶体处的光斑半径,均可使脉冲峰值功率增加,脉宽减小,光—光转换效率增加。根据现有的文献报导,由532nm?266nm转换时产生紫外光输出时,基本都采用腔外倍频的方式实现。本论文从提高能量利用率的角度出发,设计了腔内倍频调Q紫外激光器。在腔内倍频紫外调Q激光器中,增加泵浦功率、增加BBO晶体长度、减小BBO晶体处绿光振荡半径、减小1064nm光振荡腔长,都可以增加输出脉冲的峰值功率,减小脉宽,并且增加光—光转换效率。对两种倍频方式进行模拟,通过对比后发现,腔内倍频产生紫外光输出的光—光转换效率明显高于由腔外倍频产生紫外光时的光—光转换效率。