光载微波激光雷达是利用在光学频率上相差极微的两个频率的光波作为探测光束的一种新型激光雷达,它兼备普通激光雷达和传统微波雷达的优点,具有很好的应用和发展前景。半导体激光二极管泵浦的频差可调双频固体激光器具有结构简单、大功率输出,且可以实现频差大范围连续调谐等优势,所以它成为光载微波雷达系统中的理想光载微波源。本论文提出研制人眼安全2μm波段双频固体激光器。本论文所进行的主要研究内容包括:围绕2μm双频激光产生的关键技术问题,调研了2μm固体激光器和频差可调双频固体激光器的发展现状和应用。从激光原理出发,分析并比较了多种选单频方法的技术特点,详细讨论了不同激光频率分裂技术的特点,此基础上提出利用F-P标准具和耦合腔两种方法进行选模,双λ/4波片产生激光频率分裂的LD泵浦双频固体激光器的设计方案。完成了LD泵浦2μm双频固体激光器的整体设计。计算并确定了激光器系统的各个参数,包括谐振腔的腔长,增益介质的尺寸,耦合输出镜曲率等参数。利用LASCAD仿真软件分析对理论设计的单频Tm:YAP激光器进行了性能仿真和参数优化。采用FEA的算法对仿真激光器系统进行了建模分析,比较了谐振腔内不同位置处的泵浦光和振荡激光的模式分布,仿真了单频激光器的吸收效率。