受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering, SRS)是一种产生新激光波长的重要方法。固体拉曼激光器以现有激光光源作为泵浦,利用晶体介质的斯托克斯(Stokes)散射效应,实现激光向长波长方向的转换,大大扩充了激光光谱的范围。固体拉曼激光器以其高效、稳定、便携等优点,在通信、交通、医疗、测量和国防等领域都获得了广泛的关注。利用固体拉曼激光器实现高效斯托克斯光转换已经研究地比较成熟。相对而言,关于拉曼晶体中产生反斯托克斯光的报道较少。反斯托克斯拉曼散射可以实现激光频率上转换,进一步扩展光谱范围,在许多领域具有潜在应用。反斯托克斯拉曼散射是一种典型的四波混频过程。在拉曼介质中,两个基频光光子和一个一阶斯托克斯光光子通过三阶非线性效应相互作用,产生一个一阶反斯托克斯光光子。宏观上表现为反斯托克斯光光强与基频光光强的平方以及斯托克斯光光强成正比。相对于常用的外腔泵浦产生反斯托克斯光的结构,内腔式反斯托克斯激光器能够充分利用腔内较高的基频光功率密度。其次,内腔结构可以充分利用往返的基频光产生双向的一阶反斯托克斯光,而外腔泵浦结构受限于基频光的方向和四波混频的矢量关系,只能获得单向的反斯托克斯光输出。另外,内腔反斯托克斯激光器具有转化效率高、产生阂值低、结构紧凑便携等优点。到目前为止,还没有关于内腔反斯托克斯拉曼激光器理论与实验研究的报导。本论文分别研究了内腔泵浦的BaWO4和SrWO4反斯托克斯拉曼激光器的特性,实现了双向反斯托克斯激光的输出。并且通过求解速率方程和四波混频耦合波方程,建立了内腔泵浦式反斯托克斯拉曼激光器的理论模型,对泵浦光、一阶斯托克斯光和一阶反斯托克斯光的产生过程进行了理论分析。主要的研究内容如下：1.以Nd:YAG棒状晶体作为激光介质,a切的BaWO4晶体作为拉曼介质,采用主动调Q的方式,首次实现了内腔泵浦式反斯托克斯拉曼激光器在968nm波长处的运转。当泵浦电压为750V时,输出的一阶反斯托克斯单脉冲的最大能量为0.79mJ。此时输出的基频光能量为8.75mJ,根据输出镜透过率计算得到的腔内基频光能量约为51.47mJ,一阶反斯托克斯光的转化效率约为1.5%。2.以Nd:YAG晶体作为激光介质,a切的SrWO4晶体作为拉曼介质,采用主动调Q的方式,首次实现了内腔泵浦式反斯托克斯拉曼激光器在969nm波长处的运转。当泵浦电压为775V时,获得了双向的一阶反斯托克斯光,前向和后向输出的能量分别为0.683和0.667mJ。3.对四波混频效应的相位匹配特性进行了理论和实验研究。以BaWO4晶体和SrWO4晶体为例,计算了一阶反斯托克斯光产生过程的最佳相位匹配角和二阶反斯托克斯的相位失配。4.以产生一阶反斯托克斯光的四波混频耦合波方程为基础,推导出了一阶反斯托克斯光强和单脉冲能量的表达式。在平面波近似条件下,通过在拉曼激光器的速率方程中添加描述反斯托克斯光产生过程的项,建立了内腔式反斯托克斯拉曼激光器的速率方程理论模型。再数值求解该速率方程,模拟了激光脉冲的时域脉冲形状,计算了不同泵浦电压下一阶反斯托克斯光的脉冲能量。理论计算的结果与实验结果较为匹配。