针对水下激光通信和海洋探测雷达等应用领域对小型化、高效率、高峰值功率蓝绿波段激光光源的强烈需求，本论文开展了蓝绿脉冲激光器关键技术研究工作。结合项目需求，通过文献调研，确定了采用近红外全固态脉冲激光器频率变换技术获得蓝绿脉冲激光输出的技术方案，以理论分析为指导开展了实验研究。　　论文主要包括以下研究内容和成果:　　设计并搭建了LD双端面泵浦YAG/Nd∶YAG/YAG键合晶体电光调Q激光器，重复频率500Hz，采用LBO晶体腔内倍频，获得了最高单脉冲能量16.2mJ的532.2nm绿光激光脉冲输出，脉宽约12ns，脉冲峰值功率1.35MW，泵浦光到绿光的光光效率为20.3％。　　优化设计了500Hz LD泵浦Nd∶YLF电光调Q腔内倍频激光器，在谐振腔内插入柱面透镜有效补偿了激光晶体热透镜，获得脉宽约8ns的523.6nm绿光激光脉冲最高输出能量16.5mJ，光光效率21.2％，脉冲峰值功率2.05MW。　　研制了结构紧凑的小型化532.2nm和523.6nm绿光脉冲激光器工程样机，重复频率500Hz，电光效率大于10％，在保证激光能量和脉冲峰值功率的前提下，两种激光器的波长有所区分，效率高，功耗满足外场应用要求。经测试，工程样机通过了环境模拟试验，性能稳定可靠，具有实用性，成功应用于外场试验。　　设计了Nd∶YAG MOPA双程放大系统，以LD端面泵浦Nd∶YAG电光调Q激光器为主振荡器，研究了BAR条LD阵列侧面泵浦Nd∶YAG板条放大头和VCSEL侧面泵浦Nd∶YAG圆棒放大头的脉冲激光放大性能及腔外倍频输出特性。输入信号光脉冲能量为10mJ，重复频率100Hz，板条放大器和圆棒放大器分别输出激光能量114.1mJ和108.7mJ，提取效率分别为11.2％和10.8％，倍频输出532nm绿光脉冲能量分别为55.4mJ和54.3mJ，倍频效率分别为48.6％和50％。两种放大器的输出性能相近，可根据实际工作条件设计放大器的结构。　　结合对材料光谱性能的对比分析，采用相同的LD双端面泵浦U型腔结构，研究了Yb∶YAG晶体以及新型激光增益介质Nd∶LuAG晶体和Nd∶LuAG陶瓷的电光调Q输出脉冲激光特性，分析了材料的热学特性及其对输出激光性能的影响，以探索新型材料替代现有激光增益介质的可行性。　　采用腔内插入四分之一波片的方法，有效补偿了Nd∶LuAG晶体的热退偏，将输出激光偏振度由80％提高到96％，输出能量提高了一倍。搭建了500Hz LD泵浦Nd∶LuAG晶体电光调Q激光器，获得1064nm最高单脉冲能量13mJ，脉冲宽度约9.5ns，峰值功率约1.37MW，光光效率20％，M2小于1.9。Nd∶LuAG晶体的脉冲激光性能达到与Nd∶YAG和Nd∶YLF激光器相近的水平，有望通过改善晶体的光学性能以进一步提高激光性能，并开展绿光脉冲激光器的研制。　　LD泵浦Nd∶LuAG陶瓷电光调Q激光器在100Hz重复频率下获得1064.48nn最高输出能量为11mJ，峰值功率约1.57MW，光光效率13％，光束质量因子M2小于2。首次搭建了Nd∶LuAG陶瓷激光脉冲放大器，实现了对Nd∶YAG主振荡器输出的5.2mJ脉冲信号光的放大，放大倍数为2倍，提取效率为11.9％。验证了Nd∶LuAG陶瓷对输出波长略有差异的Nd∶YAG激光器的放大能力。　　研究了不同重复频率下940nm LD泵浦的Yb∶YAG晶体电光调Q激光器激光性能，重复频率500Hz时，获得1030nm最高输出能量5mJ，峰值功率约0.4MW，斜率效率20％，光束质量因子M2小于2.8。　　针对高能量蓝绿波段夫琅禾费暗线波长激光器的研究空白，开展了实验研究，获得了H-β暗线486.1nm蓝光和Mg暗线518.4nm绿光激光脉冲输出。　　LD泵浦的Nd∶YAG电光调Q输出11mJ1064nm脉冲激光三倍频后获得最高单脉冲能量为4mJ的355nm紫外激光脉冲，三倍频效率约36.4％。355nm紫外激光脉冲泵浦基于BBO晶体的OPO获得518.4nm暗线波长信号光最高输出能量1.39mJ，转换效率为34.7％，在单谐振OPO中该转换效率处于较高水平。　　采用输出能量500mJ的单频高光束质量1064nm混合放大器作为基频光源，三倍频获得单脉冲能量为190mJ的355nm紫外激光脉冲输出，三倍频转换效率为38％。355nm紫外激光脉冲泵浦OPO输出486.1nm信号光最高单脉冲能量为62mJ，峰值功率7.7MW，远高于现有文献报道的486nm激光器的能量和峰值功率。OPO转换效率为32.6％，光谱宽度约0.1nm，小于暗线谱宽。