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半导体泵浦碱金属蒸气激光器(DiodePumpedAlkaliLaser，DPAL)是一种具有广阔应用前景的新型气体激光器，具有量子效率高、光束质量好和体积小等优势。DPAL面世至今不到十年，在国际上其实验研究发展迅速，但国内目前取得的实验进展有限。本文着重于半导体泵浦铷激光的实验研究，取得了较好的进展。本文主要开展了如下的研究工作: 半导体泵浦源一般需要压窄线宽以提高碱金属蒸气对泵浦光的吸收率，对平面光栅外腔压窄线宽技术做了较深入的实验研究，以780nm波长的半导体线阵激光器为研究对象，对比了Littrow和Littman外腔的线宽压窄的效果:使用相同的光栅，Littrow外腔有更高的输出效率，在较高驱动电流时也能稳定运行，Littman外腔的功率损失较大，输出效率较低，且在高驱动电流下难以获得稳定的窄线宽输出。在Littrow外腔实验中，2400line/mm光栅压窄线宽明显窄于1800line/mm的光栅，而前者输出功率较后者下降不多。2400line/mm光栅搭建Littrow外腔更适用于泵浦源的线宽压窄，采用该方案压窄LDA线宽，获得了0.13nm的线宽和自由运转时62％的功率输出。对Littrow外腔压窄线宽做了理论计算，理论与实验符合得较好。 半导体激光器经线宽压窄后需要进行光束整形，线形光斑变成近圆形光斑后才能与谐振腔模式相匹配。实验研究了采用柱透镜组进行光束扭转的方法:半导体激光在快慢轴方向上具有相同的束腰位置和瑞利长度时，用扭转柱透镜组可以使线形光斑扭转为方形光斑。经过数据计算确定了用于整形的各透镜焦距和摆放位置并经软件模拟得到了整形前后光斑的模拟图形，软件模拟结果较好的符合了理论。在实验中成功扭转了光束，在传播过程中光斑保持近方形，在原快慢轴方向上束腰尺寸和发散角均接近。 使用两个发光单元的半导体激光器经线宽压窄和光束整形后，进行了铷激光泵浦实验，获得了国内首次线偏振铷激光输出。在泵浦功率1.84W、铷室温度125℃时获得了17.5mW的基模铷激光输出，在铷室温度140℃时获得了18.2mW的铷激光输出。实验中，铷激光的阈值泵浦功率约1W。 将泵浦源换成较高功率的半导体线阵激光器，经线宽压窄和光束整形后最高泵浦功率13W，大幅度提高了泵浦光和谐振腔的模式匹配度，实验中，在铷室温度145℃谐振腔输出耦合镜反射率为30％的条件下，获得了最高2.8W的线偏振铷激光输出，光光转换效率为21％。实验了30％，50％，80％三种反射率的输出耦合镜，斜率效率分别为32％，27％，16％。输出激光为低阶横模，光斑呈近环状，光强在中心较弱边缘较强。实验表明模式匹配度是影响激光输出效率的关键因素之一。