Fe:ZnSe激光器能够产生光电对抗所需的高能量长脉冲和重复频率短脉冲中红外激光,但目前针对脉冲Fe:ZnSe激光器在不同泵浦波长、泵浦重复频率、泵浦脉冲宽度、工作温度等条件下的报道较少。基于此,本论文从理论和实验两个方面研究了百毫焦级能量百微秒级长脉冲,以及重复频率纳秒级脉宽增益开关的Fe:ZnSe激光器。理论方面,分析了Fe:ZnSe晶体的光谱特性以及上能级寿命随温度的变化规律,确定了泵浦源合适的波长和脉宽;建立了端面泵浦Fe:ZnSe晶体热模型,在单脉冲泵浦仿真计算中,研究了泵浦脉冲结束时晶体的温度分布,分析了泵浦光参数对温度分布的影响;在重复频率脉冲泵浦仿真计算中,研究了低重复频率、小占空比脉冲泵浦时晶体升降温过程,以及高重复频率脉冲泵浦时晶体温度场特性。从能级跃迁理论和Fe:ZnSe激光器运转机制出发,建立了脉冲泵浦的四能级Fe:ZnSe激光器速率方程。在长脉冲速率方程中,研究了腔内光子数密度随时间变化的规律,分析了其影响因素;在增益开关速率方程中,研究了激光脉冲的建立过程,分析了激光器的粒子数反转,最大光子数密度、激光脉冲建立时间以及脉宽特性。实验方面,开展了Cr,Er:YAG激光泵浦的长脉冲Fe:ZnSe激光器实验研究。从Er:YAG、Cr,Er:YAG晶体的吸收光谱特性出发,设计了氙灯电源,对氙灯单次泵浦的Er:YAG、Cr,Er:YAG激光器进行了对比研究。在相同实验条件下,后者阈值比前者降低了29.3%,斜效率提高了52.2%,获得了最高能量1.41 J、波长2931.2 nm,脉宽百微秒级Cr,Er:YAG激光输出。利用Cr,Er:YAG激光作为泵浦源,在液氮温度77 K时,Fe:ZnSe激光器最高输出能量197.6 m J,光光效率14.3%,输出激光与泵浦光波形类似,谱线中心位于4037.4 nm,线宽122.0 nm。室温298 K时,激光器最高输出能量仅为3.5 m J,光光效率0.25%,脉宽7.8μs,谱线中心位于4509.6 nm,线宽171.5 nm。开展了重复频率增益开关Fe:ZnSe激光器实验研究。针对3μm附近泵浦源缺乏的问题,设计了重复频率1 k Hz ZGP OPO和重复频率1 Hz Ho,Pr:LLF激光器。在以ZGP OPO为泵浦源的研究中,室温时,Fe:ZnSe激光器最高输出功率58 m W,光光效率20.7%,光谱范围4030.2～4593.6 nm,最高输出功率时脉宽2.7 ns,为目前报道的最短Fe:ZnSe激光器脉宽。室温时还研究了泵浦能量和腔长对激光脉冲建立时间和脉宽的影响。77 K时,激光器最高输出功率63 m W,光光效率25.2%,光谱范围3686.6～4088.6 nm,最短脉宽34.4 ns。在以Ho,Pr:LLF激光为泵浦源的研究中,77 K时,Fe:ZnSe激光器最高单脉冲能量16.4μJ,光光效率16.5%,谱线中心位于3957.4 nm,最短脉宽13.9 ns。