高功率横流CO₂激光器在激光切割、焊接和热处理等工业加工领域，发挥着愈来愈重要的作用。本文全部研究工作，都是围绕着高功率横流CO₂激光而展开的。在综述了国内高功率CO₂激光器发展和国内外CO₂激光研究现状之后，论文系统地阐述了GFT-ⅣB型7kW横流CO₂激光器结构和相关参数。基于激光器结构，重点开展了两方面的工作：1)工作气体组份和浓度的研究，通过实验方法测量激光器工作一段时间后各种气体的浓度，并连续测量CO₂和CO的浓度和分析O₂浓度的变化，这部分研究具有一定的开创性。在此基础上，研究了激光功率下降和模式蜕化机理并提出对策；2)激光动力学机理研究，建立了详细的粒子数速率方程、电子温度、电子密度和气体温度模型，对高功率横流连续CO₂激光器特性参数进行了全面分析和探讨，讨论了小信号增益、饱和光强和激光输出功率计算公式，并进行数值计算。计算结果与实际情况符合较好，这部分研究具有一定的创新性。本文的研究为稳定国产激光器的输出功率和模式提供了必要的实验和理论基础，对提高国产高功率横流CO₂激光器的效率、提升其技术水平等有一定的帮助。