TEA CO₂激光器采用脉冲重复频率工作制式,可同时兼有高平均功率、高重复频率和高峰值功率,在工业、国防和科研等领域具有重要的应用价值。随着高功率TEA CO₂激光器技术的不断发展,在很多领域的应用日趋增多,对其功能要求也不断增加。例如,在激光与物质相互作用的研究中,人们不仅需要输出中心波长10.6μm的激光,还需要输出中心波长9.3μm的激光,以研究在相同的输出功率（能量）下不同波长激光对物质作用的效果。因此,为了提高高功率TEA CO₂激光器的应用范围,更好的研究双波长输出技术,为以后工程实际应用打下基础,进行高功率TEA CO₂激光器的双波长输出技术的研究是非常必要的。本文基于传统波长选支方法不能满足输出高功率激光的不足,提出了新的波长选支输出技术——输出窗口镀膜选支技术,对该技术的原理进行了详细的介绍,应用该原理设计了10.6μm和9.3μm的镀膜特性曲线,并利用一台高重复频率高平均功率TEA CO₂激光器,进行了中心波长9.3μm和10.6μm激光的选支实验研究,在此基础上设计了双波长密闭免调切换窗口结构装置,实现了在一台激光器上密闭免调切换输出10.6μm和9.3μm两个中心波长的激光。利用有限元软件MSC.Patran/Nastran对该切换移动平台组件进行静力学分析、模态分析、热应力分析及热力耦合分析。然后对该结构进行优化改进,使分析结果满足精度要求。并对改进后有限元分析结果中的镜面变形结果数据,基于齐次坐标变换原理和最小二乘法原理,使用MATLAB软件进行曲面拟合,得到整个镜面绕三个坐标轴的倾斜角度。