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从历史来看，任何科学发明或科学发现，都不外是两条道路：一是自然界已存在，当人们自觉或不自觉地发现以后再产生理论，并加以证明和利用，如万有引力、氧气、电磁等，这种情况称为“科学发现”；二是自然界（至少地球上的自然界）并不存在的事物，但人们先从理论上推导、预测，然后再通过努力加以证明和实现，如相对论、核衰变、核聚变等，这种情况称为“科学发明”。而后者则更有科学理论性和挑战性，激光的诞生过程就是属于后者。激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明。在激光器诞生的最初二十年，其泵浦系统所采用的均为氪灯或疝灯，这类激光器不仅效率低，而且工作寿命较短，1978年量子阱半导体激光器概念的提出，为激光器向着更高功率，更低能耗更长寿命的方向发展提供了可能，从此，LD泵浦激光器（也称作第二代激光器）开始登上历史舞台，LD泵浦激光器以其超长的工作寿命，较高的光光转换效率以及迷你的体积逐渐取代了传统激光器，在医疗卫生，光电子产业和国防中发挥着重要作用。本文以Nd:YAG/Cr:YAG作为激光增益介质，对其在LD泵浦下的被动调Q激光输出特性进行了理论分析，提出了碰撞效应理论，并采用美国相干公司生产的FAP-systemTM型光纤耦合输出半导体激光器进行了实验研究。其主要内容包含以下几个方面：1.回顾了激光器的发展历史和现状。2.对Q调制基本理论进行了简单介绍，包括Q调制技术的分类，调Q技术的速率方程理论，脉冲输出的峰值功率，输出能量，脉冲时间特性的计算。3.简要介绍Cr3+：YAG的可饱和吸收特性。4.对被动调Q技术进行了优化分析，通过拉格朗日乘数法求得了吸收系数，耦合参数的数值解，并绘制出了吸收系数和耦合参数随无量纲参数Z变化的关系曲线。5.将被动调Q激光器晶体中由于粒子的碰撞产生的效应视作一种热致损耗，并对速率方程进行了适当修改，引入了碰撞损耗因子，并以Nd:YAG/Cr:YAG为例，对碰撞效应对脉冲输出参数的影响进行了数值分析和实验对比。通过数值模拟得出：由于碰撞效应对晶体不同部分的影响不同，导致各部分建立脉冲时间不同，因此脉冲宽度比实际值偏小，低抽运功率对脉冲的能量和峰值功率影响较大，当脉冲功率增加时，相应的影响则会减弱。