高功率窄线宽激光在光谱学、非线性光学频率变换技术等特殊领域有重要应用，特别是钠信标技术、傅里叶望远镜技术等先进光电信息技术对高功率窄线宽激光器有着迫切的需求。但是高功率激光输出和窄线宽运转难以同时实现。本文主要针对钠信标技术、傅里叶望远镜技术中所需的高功率窄线宽激光源的技术难点进行研究，取得如下创新性成果:　　1.设计并研制成功大能量100 Hz的1064 nm单频振荡激光器。针对傅里叶望远镜发射系统对大能量和窄线宽激光器的需求，将高注入功率侧面泵浦双棒串接环形腔技术成功应用于单频激光器，采用纵模增益损耗比精密控制技术、低衍射损耗横模高分辨率控制技术，解决高增益条件下激光模式难以控制的关键问题，将1064 nm单频振荡器单脉冲能量提高近4倍，可达37 mJ;该单频振荡器重频100 Hz，脉宽200μs，光束质量M2x=1.26，M2y=1.32，线宽小于0.1GHz，为目前单脉冲能量最高的1064 nm单频振荡器，可有效降低后续激光放大器设计难度，单脉冲能量放大后有望实现百焦耳级单频激光输出，非常适合于傅里叶望远镜远距离目标探测技术的激光发射系统光源。　　2.高功率高重频1319 nm窄线宽脉冲激光器研究。针对高重频钠信标激光技术中，1319 nm基频光激光器热效应严重，不易实现高功率高光束质量的难点，进行885 nm低量子亏损端面泵浦技术研究。短腔最佳输出功率31.8W，光光转化效率达37％，与传统808 nm泵浦的19％相比，转换效率提高近2倍;进一步的，开展高功率高重频窄线宽1319 nm激光器研究，采用双端泵双棒串接环形腔结构，在重复频率为800 Hz，脉冲宽度为200μs条件下，获得25W1319 nm高功率高光束质量脉冲激光输出，激光器光光转化效率15％，光束质量M2x=1.27，M2y=1.22，线宽约为630 MHz;首次研究并证明可利用低量子亏损技术实现Nd∶YAG晶体的1319 nm谱线高功率高重频窄线宽输出，该技术方案为钠信标激光技术提供了一种高功率高重频1319 nm窄线宽脉冲基频光种子源，可极大拓展钠信标激光器不同重频下性能，从而获得更好的校正效果、保持我国在该领域的持续领先地位。　　3.为进一步提高窄线宽激光器输出功率，对热光性能更佳的Nd∶YAG新型激光陶瓷材料进行表征与评估，为高功率窄线宽激光器进一步发展探索新材料。首次进行了Nd∶YAG激光陶瓷及晶体材料激光热断裂实验与理论研究，实验上，测量了热断裂泵光强度，理论上采用有限元法进行数值仿真，分别得到了两种材料在热断裂条件下的温度分布、应力分布和热断裂应力值;实验测量与理论仿真结果表明，Nd∶YAG陶瓷激光材料热断裂泵光强度为6.4±0.6 kW/cm2，热断裂应力值为386±50 Mpa;相同掺杂浓度与尺寸的Nd∶YAG晶体材料陶瓷材料热断裂泵光强度为3.9±0.3 kW/cm2，热断裂应力值为235±16 MPa; Nd∶YAG陶瓷激光材料热断裂泵光强度以及热断裂应力值比晶体材料高64％，即在激光损伤特性方面陶瓷材料比晶体材料更有利于高功率激光输出。进一步的，对Nd∶YAG激光陶瓷材料光谱性能、损耗性能、高掺杂、复合结构、不同运转方式进行研究;研究结果表明:两者光谱性能、最佳激光性能基本一致，但国产Nd∶YAG激光陶瓷材料均匀性、损耗性能有待进一步提高，Nd∶YAG激光陶瓷材料在高功率窄线宽激光器有重要应用前景。