激光二极管端面抽运的双频微片激光器在工业生产、科学研究、信息传输和国防建设等领域应用普遍,尤其是随着无线电频谱资源的日趋紧张,频率更高波段的毫米波频段频谱资源被提上了日程,双频微片激光器作为产生毫米波信号的相对简单和有效的方法,因此近年来各国科学家对双频微片激光器的相关内容表现了持续的研究兴趣。本文主要研究双频微片激光器的特性,包括对LD抽运的双频微片激光器的光谱和频差特性研究和对小信号增益情况下双频激光放大器的理论模型的研究,具体包括以下几方面内容：(1)首先介绍了产生光生毫米波的技术及其工作原理,然后阐述了双频微片激光器的国内外研究现状,最后分析了双频微片激光器的发展趋势和双频微片激光放大的科学意义。(2)阐述了双频微片激光器的基本原理、双频微片激光器常用激光晶体的特性、对微片晶体的选择,并对Nd:YVO4晶体的激光特性进行了详细的介绍。同时,从激光四能级速率方程出发,在近阈值抽运和强光抽运情况下,推导出双频微片激光器的阈值功率、输出功率和斜效率等输出特性。(3)理论分析双频微片激光器谐振腔内的模式,分析单纵模双纵模形成条件,并从实验出发研究了激光二极管(LD)抽运的、频差可调的双频Nd:YVO4微片激光器的光谱特性。对于荧光谱宽固定的激光增益介质,输出激光的光谱特性主要与抽运功率、抽运位置、谐振腔腔长等参数相关；通过控制相关参数,可以调整输出激光不同波长频谱峰之间的相对频差。根据实验结果表明,当LD抽运电流为14.5 A时,抽运光与谐振腔模达到良好的匹配,输出稳定的双纵模双频激光,相应的频差可以达到超过90 GHz：改变抽运参数,相应频差在92.22 GHz-94.24 GHz之间变化；增加谐振腔的腔长时,输出的激光纵模间隔减少并可输出三纵模,其中两频峰之间的最小频差可达到26.5 GHz。(4)建立小信号增益双频放大器理论模型。在小信号增益情况下,从四能级速率方程出发,对经过行波放大器之后的输出谱线和增益谱宽进行研究和分析,建立理论模型,并利用MATLAB软件模拟仿真各个参数,得出如下结论：当增益谱宽不变时,比较放大器增益前后激光频谱的变化发现,通过双频放大器之后输出的光谱包络轮廓比入射光谱包络要窄。当改变增益谱宽时,发现在增益谱宽较大时,输出激光光谱轮廓相对比较平坦,在增益谱宽较小时,输出激光光谱轮廓相对比较陡峭。