中红外激光在诸多领域有着重要的应用价值和广阔的应用前景,基于准相位匹配技术的OPO是产生中红外激光的主要手段。首先,从三波混频的基本原理出发,分析了BPM和QPM技术的基本原理以及对其优缺点进行了说明；介绍了光参量振荡器的相关理论,并根据晶体的色散方程,从理论上对MgO:PPLN做为泵浦晶体的OPO进行了分析,得出了温度调谐的激光调谐输出图。然后,实验利用CVD法制得7层石墨烯薄膜,将获得石墨烯转移到平面镜上,获得石墨烯可饱和吸收镜。将该石墨烯可饱和吸收镜用于锁模实验,成功获得了1.06μm锁模脉冲激光器,波长为1.06μm的被动锁模脉冲,重复频率f达到66.7MHz,脉冲的脉宽大约为518fs；在此基础上,加入LBO晶体获得腔内倍频的532nm锁模绿光激光器,重复频率约为71.42MHz,脉冲的脉宽为374fs,实验验证了该石墨烯具有良好的可饱和吸收特性。随后,进行了基于MgO:PPLN晶体的光学参量振荡器的实验研究。首先,用上述的1.06μm的连续锁模激光作为泵浦源泵浦光学参量振荡器,出现中红外激光,但输出光的功率很小；然后,分别采用1064nm基于石墨烯被动调Q的脉冲激光和声光调Q的Nd:YAG激光器作为泵浦源,直接泵浦外腔中红外光学参量振荡器系统,获得中红外激光的输出。实验中用到的非极化晶体为MgO:PPLN,周期为29gm,晶体温度通过温控炉进行调节,通过改变温控炉的温度可以实现了激光的调谐输出,闲频光的调谐范围为3783nm-3838nm,信号光的调谐范围约为1472nm-1480nm。