非线性差频是产生THz光波有效方法之一,根据非线性光学理论,当两束脉冲激光同步时差频效率最高。本文根据非线性差频产生THz波的要求,设计研制了双波长共电极射频波导CO₂激光器,波导采用金属陶瓷结构,激光器采用单一射频源同时激励两个等长的波导通道,激光输出方向相反,由于两通道具有相同的参数,受外界环境影响基本一致,因此双通道脉冲激光同步几率较高。另外此激光器具有结构紧凑、体积小、成本低的优点。本文首先分析了CO₂激光器基本动力学过程,设计波导激光器谐振腔结构。为输出可调双波长激光,每一通道一端采用光栅选支,一级振荡零级输出的方式,为减少耦合损耗,采用第二类波导谐振腔结构。本文分析了当激光器电极终端短路、终端开路、终端加电感、并联多个电感时的电压纵向分布,在激光器电极上每侧均匀分布5个等值电感以降低电压驻波比,使电压分布均匀。理论分析计算了射频源与激光头的四种常见的阻抗匹配网络,本激光器采用LC型匹配网络,计算了LC型匹配网络的效率。在实验上测量了双通道脉冲激光输出参数,调整光栅角度可获得10P（16）-10P（32）支激光输出,调节压电陶瓷上的电压可以调谐激光频率及激光脉冲建立时间,在数字示波器上观察到脉冲建立时间约为50μs。每通道脉冲宽度为600ns,峰值功率为100W。两通道激光合束后,调节压电陶瓷电压使两通道脉冲同步,同步几率约为80%。为对比本文设计的双波长射频波导CO₂激光器在实验上研究了两台独立射频波导CO₂激光器同步输出,通过调节触发两台激光器电源的延时来使两脉冲同步输出,实验测得同步几率为10%。通过实验证明双波长射频波导CO₂激光器相对于两台独立的激光器具有较高的脉冲同步几率。