激光二极管（LD）泵浦的被动调Q固体激光器,具有全固化、体积小、重频高、脉宽窄等优点。其产生的高重频、窄脉宽脉冲激光在远程测量、三维成像、环境监测等很多领域都具有广泛的应用。LD泵浦的高重复频率、高平均功率2μm激光,由于人眼安全和大气穿透性好等特点,在遥感探测、激光测距、相干多普勒雷达和医学等领域有重要的应用前景。本论文采用Cr²⁺:ZnSe饱和吸收体作为被动调Q激光器的调Q晶体,理论研究基于Tm掺杂激光晶体被动调Q固体激光器的脉冲运转特性。在考虑饱和吸收体激发态吸收的前提下,建立了Cr²⁺:ZnSe被动调Q掺Tm³⁺激光器的耦合速率方程组。在腔内光场分布为平面波近似的条件下,通过对速率方程组求解,明确地给出了被动调Q脉冲的能量、峰值功率和脉宽等参量的解析表达式,直观地描述了脉冲运转特性随系统参数的变化规律,并进行了详细的数值研究。为了更精确的分析调Q激光脉冲特性,进一步考虑了腔内光场、增益介质反转粒子数密度、调Q晶体Cr²⁺:ZnSe的基态和激发态粒子数密度的空间分布,对速率方程组做了必要的修正。通过数值求解修正的速率方程组,得到了增益介质、调Q晶体和谐振腔的相关参数,以及ω_p/ω_l,等对输出激光脉冲的影响。根据Cr²⁺:ZnSe被动调Q的Tm³⁺,Ho³⁺共掺固体激光器的抽运与调Q机理,建立了简化的被动调Q激光速率方程组。针对不同的抽运光强,数值模拟了脉冲运转的时间动力学过程及输出脉冲波形。研究了Tm³⁺,Ho³⁺共掺激光晶体的输入饱和特性,分别在考虑Tm³⁺-Ho³⁺上转换和忽略Tm³⁺-Ho³⁺上转换效应两种情况下,数值模拟了Ho³⁺离子上能级粒子数随抽运光强的变化规律,得到了抽运光强的饱和阈值,讨论了Tm³⁺-Ho³⁺上转换效应对2μm激光的影响。详细分析了相关参数包括输出镜反射率R、增益介质长度l、调Q晶体长度l_s等对输出脉冲特性的影响。得到的结果有助于我们深入理解这些参数对被动调Q激光器输出特性的影响,为激光器参数优化奠定了必要的基础。