半导体泵浦的碱金属蒸气激光器（DPAL）兼具固体和气体激光的优势，具有向高能激光器发展的潜力。但在DPAL实际运行中，nP1/2和nP3/2能级的碱金属原子有可能通过碰撞能量转移和光电离等效应被激发至更高能级及电离态。随着DPAL功率水平的进一步提升，人们对这些效应的影响程度表示担忧。本文以铷DPAL中的碰撞能量转移和光电离效应为研究对象，进行了相关的理论和实验研究。主要内容如下：1、建立了考虑5D3/2和5D5/2能级碰撞能量转移效应的纵向泵浦铷DPAL速率方程模型，并分别讨论了不同泵浦强度、不同温度条件下，碰撞能量转移效应对各能级粒子数浓度、激光出射强度、激光介质内热、荧光、散射以及泵浦吸收速率的影响，并分析了模型的不足和实际情形的差异。得到了碰撞能量转移效应不会对DPAL运行造成显著影响的结论。2、对碰撞能量转移和光激发效应进行了定性的实验研究。基于现有实验条件，通过精细调谐体光栅得到单台半导体激光器780.2nm和776nm双波长的共轴激光输出。分别使用780.2nm和780.2+776nm泵浦光激发铷原子，在170℃和110℃观察到了碰撞能量转移和光激发效应产生形态不同的420nm蓝色荧光，证明了铷DPAL中5D能级铷原子的存在。3、使用铷空心阴极灯作为测量媒介，通过光电流法对恒定电场中离子的动力学过程进行研究，解决了密闭的铷蒸气池内电离度难以接触测量的问题。分别讨论了泵浦光强、偏置电压和铷原子浓度对光电流的影响。计算得到了实验条件下充入7torr氩气缓冲气体的铷空心阴极灯中的铷离子浓度为1.5105~106cm3，电离度小于2.4107，证明此时形成了弱等离子体。