双频激光器在激光干涉测量、微波光电子、太赫兹和光学传感等领域都有着广泛的应用前景。在绝对距离干涉测量中,双频激光器作为测量系统的光源,为了提高测量精度,就需要使合成波长尽可能小,这就需要双频激光的频差尽可能大。因此,可调谐双频激光器的研究显得尤为重要。　　本文首先讲述了大频差双频固体激光器的发展现状,然后对大频差双频激光器晶体的选择、LD泵浦激光器原理的分析、激光器选模原理、L D泵浦扭转模结构N d:YAG激光器和 LD泵浦 Yb:YA G激光器等进行了详细论述。通过对 N d:YA G晶体、Er-Yb玻璃、Yb:YAG晶体进行讨论,选择了发射带宽为35nm(约9.7THz)的Yb:YAG晶体作为激光器的增益介质,设计了一种基于扭转模结构选模原理的双频 Yb:YAG激光器。通过在晶体两侧各放置一个λ/4波片,且保证两个波片的快轴(慢轴)相互垂直,构成了扭转模腔选模结构,以消除增益的空间烧孔效应。　　本文建立了扭转模结构的 N d:YAG单频实验系统,并对单频激光输出特性进行了相关的实验探究。在此基础上,设计了扭转模结构的 Yb:YAG双频激光器,实验研究了空腔Yb:YAG激光器特性,获得1049nm的激光输出,研究了注入泵浦电流与输出功率的关系。　　本文通过扭转模结构的 N d:YAG单频激光实验研究,验证了扭转模结构选模原理的可行性;同时,对 Yb:YAG激光特性进行了初步的研究,为大频差双频 Yb:YAG激光器的研究与开发奠定了基础。