在光电子应用大发展的时代背景下,越来越多的领域对高重频大能量的脉冲激光具有巨大的需求。而常规的脉冲激光受平均功率的限制,难以兼顾实现高重复频率和大单脉冲能量输出。脉冲串激光以其易于实现高重频大能量的特性而越来越受到学术界的重视。国外少数的几家研究单位已对脉冲串激光的产生、输出特性开展了一系列研究工作,并积极探索其在激光诱导荧光诊断技术等领域的应用。相比之下,国内对于脉冲串激光的研究还很少,针对这种现状,本文开展了脉冲串激光的研究工作,利用腔内调制的手段实现脉冲串激光的灵活选取,并对选取出的脉冲串激光进行了高效放大,实现了一定时间范围内高重复频率与大单脉冲能量兼得的脉冲串激光输出。论文首先简要介绍了Nd:YAG晶体,对于各种调Q方法进行了分析比较,建立了调Q的速率方程并进行优化,获得了晶体能量提取效率,谐振腔输出能量,峰值输出功率,脉宽和输出镜最佳反射率的表达式,对后续实验进行很好的理论指导。其次,为指导脉冲串激光的放大工作,利用MATLAB软件对激光放大过程进行了仿真,分析了种子光能量密度、泵浦能量和放大增益系数对于放大效果的影响。最后,开展了基于腔内调制的脉冲串激光的实验研究。分别采用闪光灯侧泵方式和LD侧泵方式,结合腔内声光调Q,实现了脉冲串激光的灵活选取。并将LD侧泵选取的脉冲串激光进行了放大。在选取的脉冲间隔100μs时,选取了2个脉冲,单脉冲能量85.2m J;在选取的脉冲间隔20μs时,选取了个12脉冲,单脉冲能量17.7m J;在选取的脉冲间隔10μs时,选取了25个脉冲,单脉冲能量8.8m J,实验结果表明,脉冲串激光相比传统脉冲激光,具有一定时间内高重复频率与大单脉冲能量兼顾的优点。