随着经济的发展和工业化进程的加快，大气中CO2浓度在不断增加，温室效应日趋严重。因此，对CO2浓度的有效监测对于地球环境保护具有重要意义。相对于被动的CO2测量技术，属于主动探测技术的差分吸收激光雷达具有高空间分辨率、高测量精度等优势，同时可以避免其它气体对测量的干扰，受到广泛重视。CO2差分吸收探测系统需要一对针对其吸收谱线的处于1.572μm波段的ON/OFF单频激光脉冲，ON/OFF脉冲不同的波长分别对应于CO2吸收光谱的吸收峰和吸收谷。选用1064nm波长的单频双脉冲激光器作为泵浦源的OPO/OPA技术是获得ON/OFF脉冲的有效手段，该技术要求泵浦源不仅要具有良好的单频特性，较高的能量和频率稳定性，而且要求具有较高的光束质量。本论文研究工作主要针对差分吸收测量CO2浓度分布的激光雷达系统对1064nm波长单频激光器的应用需求，开展种子注入的单频电光调Q双脉冲全固态激光器技术的研究工作，主要包括双端面泵浦的50Hz双脉冲激光器的仿真设计，预偏压双PZT结构扫描电压上升、下降沿独立实现谐振探测技术，以及种子注入单频调Q双脉冲激光输出特性分析及工程化实现技术等内容。　　作为论文研究工作的拓展，在优化设计的双端面LD抽运Nd∶YAG激光器中，针对Doppler测风激光雷达的应用需求，开展了可调谐的种子注入腔内倍频单频绿光激光器技术研究，在提高单频特性、光束质量等方面取得了显著的进展。　　论文第一章简单介绍了单频调Q双脉冲激光器的应用需求，单频脉冲激光器技术以及单频双脉冲激光器技术的发展现状，最后阐述了获得单频激光器的一些典型方法。　　第二章重点介绍了种子注入单频调Q双脉冲激光器的工作原理，单频种子注入采用的不同谐振探测技术，并深化描述了谐振探测方法的基本原理。　　第三章介绍了LD端面泵浦种子注入单频双脉冲激光器的实验研究工作，包括激光器的初步设计和光学参数的选定。在实验部分，重点研究了双脉冲激光输出的实现，首先用KD*P开关在实验上获得双脉冲输出，双脉冲每个脉冲能量大于11mJ，脉宽小于18ns，X及Y方向光束质量分别达到1.36和1.35;其次，采用种子注入的谐振探测技术，选用BBO开关实现了稳定的单频调Q双脉冲输出，双脉冲每个脉冲能量均达到10mJ，脉冲宽度近20ns。利用Mephisto OEM200激光器进行拍频测量，测得较理想的线宽和频率稳定性结果:2分钟内的绝对频率稳定性(rms)小于1MHz，线宽平均值为28.6MHz，接近傅里叶转换极限。输出光束的M2值，水平和竖直方向分别为1.23和1.31，接近衍射极限。最后，在此基础上，搭建了一台单频调Q双脉冲工程样机。　　第四章介绍了一种结构紧凑、高效率的可调谐腔内倍频单频532nm绿光脉冲激光器。采用腔内倍频和种子注入技术，在振荡器中获得高转换效率的绿光单频激光输出，实现振荡激光29GHz的可调谐输出。最终得到1000Hz重复频率下大于3mJ的单频脉冲绿光输出，光束质量M2值在X方向和Y方向上分别达到1.16和1.15。通过48小时的连续拷机实验，3mJ能量输出的情况下，其能量波动RMS值为2.9％。　　第五章对实验进行了总结，就下一步实验提出了一些思考及实验方案改进。