受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering,SRS）属于三阶非线性效应,是一种入射光被散射后频率发生变化,散射光具有受激发射光特性的非弹性散射。受激拉曼散射作为一种依赖于基频光波长的变频技术,能够将基频光波长延伸到深紫外波段（0.2 μm～0.35 μm）,近红外波段（0.8 μm～2.5 μm）以及中红外波段（2.5μm～20 μm）;并且具有提升光束质量和增强光束亮度的作用。产生受激拉曼散射的介质一般要求具有较大的拉曼截面（Raman cross-section）,以及覆盖基频光和受激拉曼散射光的透射光谱。目前,拉曼介质可分为液体拉曼介质、固体拉曼介质和气体拉曼介质,其中固体拉曼激光器具有结构紧凑,转换效率高等优点,在遥感,医疗等领域都有广泛的应用。CVD金刚石（Chemical Vapor Deposition Diamond,CVD Diamond）,是一种性能非常优良的新型固体拉曼介质,与传统的固体拉曼介质相比,CVD金刚石热导性极高、热膨胀系数更低、拉曼频移量更大、拉曼增益系数高、透射光谱更宽,在高功率、高光束质量的固体拉曼激光器中有着广阔的应用前景。本论文的研究内容为以下几个方面:1.由受激拉曼散射的基本原理出发,介绍了受激拉曼散射中斯托克斯（Stokes）光和反斯托克斯（Anti-Stokes）光的产生过程,并进一步地引出级联受激拉曼散射的概念;总结对比了常见固体拉曼介质的材料特性,例如:拉曼频移量、热导性、透射带宽等;分析了固体拉曼激光器的常见结构和特点。2.介绍了单晶金刚石的制备过程;重点阐述了单晶金刚石的材料特性,并讨论了基频光偏振方向、线宽和波长对单晶金刚石拉曼增益系数的影响,同时分析了单晶金刚石的热透镜效应、热致双折射、热致断裂阈值和损伤阈值;回顾梳理了CVD金刚石拉曼激光器的研究进展。3.对外腔式拉曼激光器和内腔式拉曼激光器的理论模型进行分析,推导出对应拉曼阈值和转换效率的表达式,并进行仿真模拟。以内腔式拉曼激光器的理论模型、拉曼阈值和转换效率的表达式为指导,设计用于后续实验的拉曼谐振腔,同时对设计的拉曼谐振腔的拉曼阈值和转换效率进行了估算,为后续实验提供了理论指导。在设计过程中,综合考虑了激光谐振腔内激光晶体的热效应、光斑尺寸等因素的影响。4.对LD泵浦的内腔式CVD金刚石级联拉曼激光器进行实验研究。利用内腔式拉曼激光器腔内功率密度高的特点,成功实现了低阈值的1240 nm一阶斯托克斯光输出。后续通过优化CVD金刚石的放置方向、改变激光器的整体输出透过率、以及调整基频光的重复频率,不仅进一步地获得了级联的1485 nm二阶斯托克斯光,同时也将1240 nm一阶斯托克斯光的斜效率最高提升至16.18%,对应输出功率约为600 mW。