2.1μm激光光源以其独特的性质，受到许多激光器件研究者的关注。它在医学诊断和治疗、激光测距、光电对抗和激光雷达等领域已显示出越来越广泛的应用前景。 本文在理论方面阐述了Cr∶Tm∶Ho∶YAG的发光机理。在实验方面，对泵浦光源和工作物质进行了仔细的选择；根据聚光原理，分析了聚光器设计的不同对整个激光器系统造成的影响，对几何成像聚光效率和照明均匀性的影响进行分析，对聚光器进行了优化设计；讨论了几种常用的谐振腔，根据实际情况选择了合适的谐振腔，并计算了高斯光束的束腰半径和在两面镜子上的基模尺寸；由于常用作指示光的He-Ne激光不透过Cr∶Tm∶Ho∶YAG晶体，选择了合适的光源作为指示光；设计了稳定的谐振腔支架；采用分别冷却方式对激光器系统进行冷却，设计了制冷系统。 设计了开关电源作为泵浦光源的电源，对它的预燃回路、充电回路和放电回路进行了安装和调试，使其达到最大输出能量110J，氙灯发光脉宽约500μs，两支灯同步放电；用低电压控制储能电容的充电电压，测出了它们之间的对应关系；储能电容放电的控制电路采用单片机编程，对放电进行精确控制，从根本上解决了连通现象的发生。 论文的最后部分对实验方面的工作进行了总结，并对实验结果进行了分析；对有待解决的问题提出了建议。