THz频差双腔双频全固态激光器在激光干涉测量、光学传感和激光雷达等领域具有广阔的应用前景。双频激光器在合成波绝对距离干涉测量系统中充当光源时,其频差越大,测距精度就越高。对比于传统双频激光器,THz频差双腔双频全固态激光器具有结构简单、体积小、易于集成化、频差调谐范围大等优点。因此,开展THz频差双腔双频全固态激光器的设计研究具有十分重要的意义。论文的主要内容包括以下四部分:第一,简要介绍了频差可调谐双频激光技术的国内外研究现状及发展趋势,详细分析了双腔双频全固态激光器的系统组成及工作原理。通过四能级速率方程和准三能级速率方程,分别对Nd:YAG激光系统、Yb:KGW激光系统的工作特性进行了理论分析。第二,基于F-P标准具选模原理,分别设计了双腔双频Nd:YAG激光器和THz频差双腔双频Yb:KGW激光器研究方案,理论分析了这两种研究方案的可行性。第三,针对双F-P标准具的参数进行了设计优化。以小信号增益函数、谐振腔频率梳和标准具透过率函数为基础,对Yb:KGW激光器系统中双F-P标准具选模特性以及单腔的频率调谐规律进行了仿真,仿真结果表明,所设计参数的标准具在Yb:KGW系统中可以实现单纵模选择。当薄标准具的倾斜角度在0.02°～3.65°范围内变化时,其单腔的最大频率调谐量可达3.6THz,随着倾斜角度的继续增大,频率调谐呈现出周期性变化趋势。第四,建立并实验研究了双腔双频全固态激光器系统。首先研究了 1064nm双腔双频Nd:YAG激光特性,包括振荡阈值、输出功率及偏振等特性,当泵浦功率为1.12W时,直线腔和直角腔的平均输出功率分别为23.4mW和48.4mW。微调腔内F-P标准具的倾斜角,可以获得不同频差的双频激光振荡输出,其最大频差约为148.3GHz;另外,建立了 THz频差双腔Yb:KGW激光器实验系统,实验研究了激光系统的振荡阈值、输出功率、偏振等特性,实现了稳定运转的1030nm波段双腔Yb:KGW激光同时振荡输出。