脉冲LD抽运Tm:LuAG声光调Q激光器的输出激光波长为2.023μm,处于大气透过窗口,且为人眼安全波段,因此在军事、医疗等领域都具有非常重要的应用价值。为了能够得到高能量、高频率2μm激光输出,本论文从理论和实验两方面研究了脉冲LD抽运Tm:LuAG声光调Q激光器。首先,基于Tm:LuAG激光器准三能级跃迁理论,建立并求解了脉冲LD抽运Tm:LuAG激光器声光调Q速率方程,推导出抽运阈值、峰值功率、单脉冲能量、脉宽等一系列参量表达式,并进行数值模拟,为实验开展提供理论依据。其次,基于脉冲LD抽运单端键合Tm:LuAG晶体的热模型,模拟Tm:LuAG晶体瞬态温度以及热焦距随时间的变化规律,讨论晶体长度、掺杂浓度、脉冲LD激光器抽运方式、抽运功率等参数对Tm:LuAG晶体温度和热焦距的影响,为激光晶体参数的选择以及谐振腔的设计提供理论依据。再次,设计脉冲LD抽运Tm:LuAG声光调Q激光系统,确定脉冲LD抽运源参数、声光调Q参数、激光工作物质参数、谐振腔参数等。为缓解晶体热效应,提出两个脉冲LD间歇抽运两块单端键合晶体的方式,实现热效应自补偿,避免多余元器件的插入,提高谐振腔的稳定性。最后,搭建实验平台,测得Tm:LuAG晶体对抽运光源的吸收情况、Tm:LuAG晶体的热透镜焦距范围等,在此基础上开展脉冲LD抽运Tm:LuAG声光调Q激光器实验研究,得到重复频率为100Hz,单脉冲能量为2.25mJ,脉宽为5000μs的声光调Q激光输出,激光器输出中心波长为2023.0nm,光束质量为M2x为1.07,M2y为1.30。