脉冲固体激光器在激光切割、激光焊接、激光遥感、卫星通讯、生物医疗等领域有着广泛的应用。本文主要从Nd:YAG脉冲固体激光器出发,研究了其光束模式分布情况,获得了高光束质量的1.064μm激光输出,利用非线性晶体效应进一步研究了光参量振荡器(OPO),获得了 1.57μm波段激光输出。具体的研究内容如下:(1)基于自再现理论分别建立了不同腔型条件下理论模型,理论模拟了平凹稳腔、高斯非稳腔、基于内腔硬边光阑的高斯非稳腔自再现时输出光束模式分布情况,分析了腔长、晶体位置以及其它参数对模式分布的影响。根据理论模拟结果得出高斯非稳腔相比于平凹稳腔能够有效的抑制高阶模式的产生,通过在腔内选择适当的光阑孔径以及合适的光阑位置可以进一步改善高斯非稳腔的模式分布,获得均匀、平滑的基横模式分布。(2)分别对平凹稳腔、高斯非稳腔、内腔硬边光阑高斯非稳腔Nd:YAG脉冲固体激光器谐振腔参数进行了选取,优化了激光器谐振腔参数。针对稳腔、非稳腔Nd:YAG脉冲固体激光器进行了实验测试,分析了不同腔型下激光器输出参量特性,得出了与平凹稳腔相比高斯非稳腔明显改善了光束质量,在泵浦电压为900v条件下获得了最大输出能量为330mJ、脉冲宽度为13.1ns的1.064μm激光输出。(3)对OPO非稳腔腔镜曲率半径、腔长、耦合输出镜透过率以及晶体尺寸等参数进行了优化,选择了适当的KTP匹配方式,设计了最佳谐振腔参数。实验研究了脉冲氙灯泵浦内腔Nd:YAG/KTP激光器,分别研究了腔镜曲率半径、输出镜透过率对输出激光能量、脉冲宽度等特性的影响,在OPO腔凸镜曲率半径为-8000mm、输出镜透过率为70%条件下获得了脉冲宽度为2.4ns、单脉冲最大输出能量为47 mJ的1.57μm激光输出;实验进一步测量了 LD泵浦内腔Nd:YAG/KTP激光器输出功率、脉冲宽度、光谱谱线等特性,在泵浦电流为125A时获得了平均功率为4.67W、脉冲宽度为4.3ns的1.57μm激光输出。