采用结构紧凑、效率高的LD端面泵浦Nd:YVO4(或Nd:GdVO4)/Cr:YAG被动调Q激光器作为抽运源，利用非临界相位匹配的KTP或KTA作为参量晶体，实现了纳秒量级IOPO系统在1.57gm人眼安全激光和3.47μm中红外激光波长处的低阈值、高效率运转。　　 论文首先对OPO的基本理论、相位匹配技术和运转特性进行了研究。推导出较为简单、实用的，双轴晶体在其三个主平面内的相位匹配条件；求解出在考虑晶体的吸收损耗、走离效应等参数的情况下，OPO单程增益的一般表达式：计算并分析了KTP和KTA晶体用于参量转换时的一些参数。　　 其次，研究了IOPO的泵浦源系统，即Cr:YAG被动调Q激光器，为下面的实验做铺垫。通过求解考虑ESA效应的被动调Q速率方程，数值模拟并分析了调Q脉冲的建立过程；研究了被动调Q激光器的优化理论，讨论了饱和吸收体的初始透过率、输出镜反射率、腔内聚焦等参数对输出脉冲能量的影响。　　 接下来的部分是论文的主题内容，即IOPO的实验研究，包括三个方面。一是，中低功率1.57gm人眼安全KTP-IOPO的实验研究，同时还分析了IOPO的阈值特性以及Cr:YAG晶体的热透镜效应对OPO输出性能的影响；二是，三镜折叠腔结构人眼安全KTP-IOPO的实验研究，并利用ABCD矩阵光学理论分析了直臂腔长和热焦距对腔内各光斑尺寸的影响；三是，3.47μm中红外KTA-IOPO的实验研究，另外还利用ABCD矩阵光学理论分析讨论了IOPO腔长对腔的稳定性和腔内各光斑尺寸的影响，从而确定了最优化的腔长和模式匹配参数。　　 最后，从考虑被动调Q理论的IOPO的速率方程出发，利用Runge-Kutta法数值模拟了IOPO信号光脉冲的建立以及泵浦光和信号光相互作用的动力学过程，同时还分析了信号光反射率对IOPO输出性能的影响。