无机液体激光具有破坏阈值高、散热管理高效的优点,在科研、医疗、信息和军事等领域都有十分重要的应用。传统的液体激光器采用闪光灯泵浦,无法实现吸收带与泵浦源之间很好的光谱匹配,因此激光输出效率很低,限制了其更为广泛的研究和应用。LD泵浦下的无机液体激光器在保留了液体激光器优点的同时,解决了闪光灯泵浦中效率低下的问题,成为液体激光器发展的一个重要方向。本论文首先系统综述了无机液体激光器的国内外发展历程及最新研究成果。然后对液体激光的基本理论进行分析和讨论。在此基础上,进行了掺钕离子无机液体激光介质的研制,制备了不同离子浓度的激光工作物质并对其毒性和腐蚀性进行了分析测试,针对其危险的毒性及腐蚀性给出系统的防护措施及实验器材的选择。在制备了透明度高、均匀性好、无水、无氢、纯净的激光工作物质后,本文系统研究了静止状态下的无机液体激光实验。首先通过测量激光介质的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命和吸收系数证明了激光介质可以实现激光输出的可行性。然后开展了连续LD泵浦激光实验,但由于严重的热致折射率畸变效应,并未得到激光输出,说明连续泵浦下的静态液体激光输出还有待进一步研究,但通过闪光灯泵浦出光实验说明只要能够缩短泵浦脉冲时间,并有足够的泵浦能量,激光介质是能够实现激光输出的。在充分验证了激光输出的可行性后,本文进一步开展了脉冲LD泵浦无机液体激光实验研究,脉冲LD泵浦不仅解决了连续泵浦下热畸变的问题,同时也可以获得较闪光灯泵浦更高的输出效率和单脉冲能量。实验获得了脉冲LD泵浦下的无机液体激光输出,并对其斜效率、脉冲波形、脉冲能量和激光光谱等特性进行了测量。通过对不同谐振腔参数下的激光输出特性研究,得到了最优化的腔镜组合及最为合理的谐振腔长度,在该条件下单脉冲输出能量可达32.9mJ,光-光转换效率达到15.5%。在系统分析了导致静态无机液体激光介质无法实现高平均功率激光输出的主要原因后,本文确定了采用循环流动激光介质进行高能激光实验的必要性。首先进行了完善了循环系统设计和泵浦光耦合分析,利用该循环系统开展了循环流动下的无机液体激光实验研究,测量了流动状态下的激光光谱、激光脉宽和转换效率。采用循环状态下的激光介质,泵浦重频100Hz,泵浦光功率26.2W时,得到了最大化的液体激光输出功率1.17W。最后通过对不同泵浦重频下的激光输出特性和激光稳定性研究证明本文设计的循环系统能够满足循环流动无机液体激光器要求,通过进一步改进能够具有实用化的发展前景。