随着激光的快速发展,单一波长激光已不能够满足多种多样应用需求。在太赫兹波、差分吸收激光雷达、激光显示、血液检测以及光谱分析等重要应用中,需要激光器同时输出两个或者多个波长的激光。与传统的双波长激光器相比,全固态双波长激光器表现出更好的可靠性和稳定性,全固态双波长激光器已经成为激光研究领域热点之一。本文在分析了国内外基于Yb离子掺杂激光晶体的全固态双波长激光器研究背景的基础上,使用键合晶体作为激光晶体,选用合适的非线性倍频晶体和拉曼晶体,进行基于Yb:YAG晶体的全固态双波长激光器研究。具体研究内容如下:1.基于Yb:YAG/Cr⁴⁺:YAG/YAG键合晶体以及LBO倍频晶体,首次实现了被动调Q双波长绿光激光输出,对应绿光波长为515 nm和524.5 nm,并研究该双波长激光器的平均输出功率、脉冲、输出光谱以及光束质量等激光特性,探讨了双波长可见光用于太赫兹波产生的可能性。2.基于Yb:YAG/Cr⁴⁺:YAG/YAG键合晶体以及YVO₄拉曼晶体,获得了被动调Q的1135 nm和1157.5 nm双波长拉曼激光输出,并研究该双波长拉曼激光的平均输出功率、脉冲、输出光谱以及光束质量等激光特性。3.在1135 nm和1157.5 nm双波长拉曼激光器研究的基础上,利用KTP晶体进行腔内倍频,实现被动调Q的578.5 nm黄光激光输出,并对该黄光激光输出特性进行了研究。此工作为产生578 nm黄光激光提供了一种可行途径。