新型激光基质材料是激光领域比较热门的研究区域，并且新型固体激光材料通常具有良好的光学性质和抗热冲击性。利用调Q技术输出的高峰值功率大能量的激光脉冲研究其在不同波段激光输出特性，可拓展他们在固体激光领域中的应用。钽酸锂和氟化镥锂都是最近几年研究比较多的新型固体激光材料，稀土元素掺杂的钽酸锂可以同时在一块晶体内实现激光振荡、电光效应和非线性光学频率转换等，在激光领域、非线性光学以及集成光学中有着重要的应用前景。氟化镥锂则具有a轴与c轴大小相当的热导率，能减小在激光运行过程中的热效应，氟化镥锂具有较低的声子能量能使掺杂的稀土离子具有较强的荧光强度和更宽的激光应用范围，以上这些特性使氟化镥锂在固体激光领域一直都有着重要的应用。第一章，首先介绍了钽酸锂和氟化镥锂这两种常用新型固体激光材料的晶体结构、物理性质、热学性质和光学特性，然后介绍了这两种激光材料近几年在激光领域中的研究现状和发展前景，最后介绍了本文中所采用的调Q的原理和技术。在本章中重点介绍了氟化镥锂晶体从2μm到300nm紫外激光的应用以及稀土掺杂的钽酸锂晶体。第二章，研究了高浓度掺杂的钕镁共掺钽酸锂晶体的光学和物理特性，介绍了该晶体的制备和极化的过程。实现了在钕镁共掺钽酸锂晶体的激光输出，讨论了不同偏振泵浦光对激光输出的影响，然后采用腔内声光调Q技术成功实现钕镁共掺钽酸锂峰值功率为千瓦级别的激光脉冲输出，比之前从掺钕钽酸锂输出的激光功率高出三个数量级。重点研究该晶体在脉冲运转时激光的特性，以及讨论了在高峰值功率脉冲运转下钕镁共掺钽酸锂其能“自我修复”由光折变效应所带来的不良影响。第三章，详细介绍了实现掺钕氟化镥锂1.3μm双波长激光输出的前期理论分析和被动调Q的数值模拟过程，其中用ZEMAX光学设计软件优化泵浦光的耦合，采用激光谐振腔傍轴近似理论来设计双波长稳定谐振腔，最后采用龙格库塔法解出被动调Q过程中各能级耦合的速率方程，分别研究了泵浦功率，可饱和吸收体中钒离子（V3+）的掺杂浓度对脉冲激光能量的影响，对第四章的激光实验有着重要的指导。第四章，通过上一章所设计的激光谐振腔腔型，首次在掺钕氟化镥锂晶体中实现了6.08W光谱为1314nm和1321nm的双波长激光输出，对于1.3μm的激光而言，该波段双波长激光的报道也尚属首次。对其双波长的光谱、功率、产生机理和光束质量也进行了分析。在使用高浓度掺杂的可饱和吸收体（V3+YAG）对掺钕氟化镥锂晶体的被动调Q激光实验中，研究了不同输出耦合率对脉冲激光造成的影响，以及由于双波长输出对可饱和吸收的影响，最后实现了108.7μ J，重复率为17.2kHz，脉冲宽度为122ns，峰值功率为885W的1.3μm双波长激光脉冲。