本论文首先介绍了CO激光器的历史发展过程和近年来Δv=2CO激光器取得的新进展。系统地论述了CO激光器的基本理论，讨论了CO分子的能级结构，分析了各气体的作用，讨论粒子布居数分布及增益系数。 CO分子在高振动态的粒子布居密度是很低的，并且随着振动量子数的增加(V＞37)而迅速减少。泛频跃迁的增益系数比基频跃迁要小一到两个数量级，要实现激光振荡，就要尽量降低谐振腔的振荡阈值，用液氮冷却石英激光放电管，注意提高冷却效果，降低等离子体的平均温度，加强V-V泵浦，提高高振动态粒子布居密度，减少谐振腔的损耗。 从理论和实验两方面对光学元件、气体配比和放电参数进行了优化，分别采用光栅选频法和窄带高反射激光腔镜的方法，获得了CO高振动态泛频激光跃迁。 本论文在国内首次成功的研制出多线振荡输出的中红外气体激光器，在CO分子激光器上实现了波长为3.5μm-4.0μm的泛频激光跃迁，全线激光输出功率达到2.5W。论文对实验装置做了详细的描述，并对激光器的输出特性做了充分的分析和讨论。 中红外光波段(3.5μm～5μm)是重要的大气红外窗口，泛频CO激光器的研制成功，在这一波段提供了一种重要激光光源。大功率的泛频CO激光器将在激光光谱学基础研究领域，军事和国家安全，大气环境保护，以及现代光通信等重要领域具有重要的应用价值。