Y型腔正交偏振激光器作为研制激光加速度计的重要器件,在光学精密测量领域有着重大的应用潜力和价值,对其输出频差稳定性的提高一直是研究的关键。论文首先概述了双频激光器目前的研究情况和发展趋势,重点介绍了Y型腔正交偏振激光器的结构特点、原理、应用和发展趋势,总结前人工作并针对其研究内容中存在的问题,指明了目前设计出新的具有单正交偏振模对的一体化Y型激光器的必要性。其次,本文设计出了具有新的腔体改进结构的新一体化Y型腔激光器,并对其基本结构及原理进行了介绍。通过ANSYS软件对激光器的瞬态和稳态温度场进行仿真并利用红外热像仪对激光器实际温度场进行拍摄,结果表明实际温度与仿真结果的误差小于1%,说明ANSYS仿真模型的准确可靠。仿真结果表明激光器从启动到稳态工作大约需要一个小时,稳态下激光器腔体的最高温度点位于腔体内部的增益区,最高温度为52.778℃,S子腔与P子腔的腔内平均温度差值为0.089℃。同时说明了激光器两子腔存在温度差是腔内自身热源的影响结果,也是影响激光器输出频差稳定性的主要原因。对新一体化Y型激光器的三大基本输出特性进行了测试,结果表明激光器的输出功率随放电电流的升高而增大,在1.22～3.4m A的工作范围内,其最大输出功率为0.53m W。激光器的输出激光基本工作在基横模、双纵模（单正交偏振模对）的模式状态,且为正交线偏振光。通过搭建腔调谐实验系统对新一体化Y型激光器进行了腔调谐实验,得到了在不同分裂频差下的光强调谐曲线、相应的拍频变化曲线及频差调谐曲线。结合理论分析及实验数据表明分裂频差是影响模竞争的主要因素。分裂频差影响各纵模的线性增益和自饱和效应、损耗与互饱和效应,三者综合起来通过光强的自洽方程影响光强的变化。当分裂频差处于129-1302MHz范围内时,激光器处于单纵模对（相邻的S、P单纵模）振荡的工作状态。最后,搭建温控热稳频实验系统进行了温控热稳频的实验,实验结果表明:激光器工作在温控盒内时的频差稳定性相比无温控时要更好;当温控温度高于激光器稳定状态下的最高温度时,输出频差的稳定度由10~6提升至10~5量级;二级温控对提升频差稳定度的效果要明显好于一级温控,在温控温度为61℃的二级温控下,激光器的输出频差稳定度提升至10~4量级,达到了预期效果。