中红外波段激光在光电对抗、环境探测、光谱学、医学、遥感等方面都有十分重要的应用。基于准相位匹配技术的光参量振荡器是获取中红外波段激光的重要方法之一,具有调谐范围宽、结构简单、易于实现高功率高效率的激光输出、工作可靠等优点。近几年随着新的非线性晶体制作技术的应用,尤其是周期性畴极化反转晶体的使用,使得基于准相位匹配技术的光参量振荡器(OPO)系统获得了巨大的发展。本论文的研究工作以周期性畴极化反转掺镁铌酸锂(PPMgLN)晶体为中心展开,分为两部分的研究工作,一是高功率的中红外激光器；二是可用于双端差分吸收雷达中的双波长中红外激光器。为了在中红外波段获得尽可能高的激光输出,需要大功率的1064 nm泵浦源,且要求泵浦源有较好的光束质量。本论文采用双端泵Nd:YVO4固体激光器作为OPO系统的泵浦源。双端泵Nd:YVO4固体激光器在25 kHz的重复频率下,获得了23.5W的激光输出,光束质量因子M2约为1.9。用该激光源作为中红外OPO的泵浦源,最终在重复频率为25kHz的条件下,在3.8μm波段获得了3.54W的激光输出。整个系统采用水冷机制冷,.稳定工作后,4小时内的不稳定性小于4%。基于气体探测的需求,通过合理设计PPMgLN晶体的畴极化反转周期,用一片晶体实现了双波长的中红外激光同轴输出。整个系统用半导体激光二极管泵浦的固体激光器作为泵浦源,重复频率为30 kHz时,泵浦功率为2.03 W。用该光源作为泵浦光,最终在3.14μm和3.34μm两个波段获得了总功率为200 mW的激光输出。