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具有良好调频线性度和宽带调频等特点的激光光源可用作合成孔径激光雷达和调频连续波(Frequency-modulated continuous-wave,FMCW)激光测距技术的照明光源。在对目标物体的探测中,快速调频、线性的频率变化和大调频带宽有利于获得频率较大的低噪声拍频信号。因此,研究具有快速线性宽带调频特点的半导体泵浦固体激光器具有非常重要的意义。调频激光发展至今,依然是合成孔径激光雷达和FMCW激光测距等技术需要解决的关键技术问题。半导体激光器、光纤激光器和半导体泵浦固体激光器无法兼顾快速调频、线性扫频和大调频带宽等特点。半导体激光器和光纤激光器的高功率和高能量放大输出性能较差,不适合长距离雷达探测。已有的半导体泵浦固体激光器连续调频范围窄,宽带调频中存在模式跳变现象。针对这些问题,本文引入同步调频概念,建立同步调频理论模型,对半导体泵浦固体快速线性宽带调频激光技术进行了理论和实验研究。调频激光的获得以稳定单频激光输出为前提。提出在腔内插入倾斜标准具以获得稳定单频激光输出的实验方案。理论研究Nd:YVO4的单频输出特性,给出标准具的跳模抑制表达式,建立了由跳模抑制和精细调频组成的同步调频理论模型,得到标准具倾斜角度和谐振腔腔长与频率偏移的变化关系表达式,为跨纵模宽带连续调频实验提供理论依据。设计半导体泵浦驻波腔Nd:YVO4激光器,通过对薄标准具倾斜角度的优化,实现低噪声的稳定单频输出。在此基础上,改变薄标准具倾斜角度,激光单纵模发生连续跳变,改变谐振腔腔长,激光频率在半个纵模间隔内发生连续偏移。针对宽带调频的模式跳变问题,以同步调频理论模型为依据,通过同步调整标准具倾斜角度和改变谐振腔等效腔长,得到18 GHz的跨纵模宽带连续调频激光输出,证明了本文同步调频理论模型的正确性。针对标准具和压电陶瓷驱动器(Piezoelectric-transducer,PZT)调频的一些缺点,本文提出利用Rb Ti OPO4(RTP)晶体的电光效应实现跳模抑制和精细调频的实验方案。这在国内外的研究中尚未见过报道。在理论方面,推导了RTP电光标准具的跳模抑制表达式,给出了RTP电光调频晶体的精细调频表达式。在此基础上,分别建立了普通标准具和RTP电光调频晶体的同步调频理论模型以及RTP电光标准具和PZT的同步调频理论模型,为RTP晶体的宽带同步调频实验提供了理论依据。在实验方面,分别对RTP电光标准具和RTP电光调频晶体的跳模抑制和精细调频作用进行了原理验证。通过同步调整普通标准具倾斜角度和RTP电光调频晶体外加电场电压,实现了6.3 GHz跨纵模宽带连续调频激光输出。通过同步改变RTP电光标准具电压和PZT位移,获得了14 GHz跨纵模宽带连续调频输出。在同步调频理论和实验基础上,采用由RTP电光标准具和RTP电光调频晶体组成的全电光同步调频实验方案,建立了RTP电光标准具和RTP电光调频晶体的同步调频理论模型,得到两者的外加电压比值关系。通过同步改变RTP电光标准具和RTP电光调频晶体的外加电场电压,实现了调频速率为2.4 THz/s,调频带宽为6 GHz的对称三角波形快速线性宽带调频输出。设计全光纤Mach-Zehnder干涉仪系统,测量并经数据处理得到频率随时间变化的线性度。设计延迟自外差系统,测量得到的单频激光线宽为190 k Hz。激光调频输出功率稳定,光束质量高。