全固态激光器具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑、使用寿命长等优良特性。特别是全固态单频激光器更是由于其具有线宽窄、输出功率稳定、频率特性好以及较低的额外噪声等优点,而被广泛的应用在量子光学、冷原子物理、量子信息处理和引力波探测等科学研究领域。并且通过调Q技术获得的单纵模脉冲激光,具有很高的峰值功率,这对非线性光学频率变换技术的发展具有突破性的进展。在科技飞速进步的时代,人们对单频激光器的输出功率提出越来越高的需求,但是输出高功率的激光和稳定单频运转难以同时实现。本论文主要在提高激光器输出功率的同时,对如何改善激光器的纵模运转稳定性进行了系统的理论和实验研究。人们采取了很多方法降低晶体的热效应,从而能够提高激光器的输出功率。对如何提高单频激光器的纵模运转稳定性,我们通过在谐振腔中插入非线性晶体引入非线性损耗来抑制模式跳变,从而改善了激光器的单频运转稳定性。实验上我们获得了20W的连续单频1.06μm激光输出,并且在实验上观察到非线性过程对输出激光的强度噪声有一定的抑制作用。在上面研究的基础上,我们对单纵模脉冲激光器进行了实验研究,实现了单纵模脉冲激光输出。本论文主要研究内容如下：1.对全固态激光器的发展做了简单介绍,强调了全固态单频激光器在科学研究领域的重要性。对全固态单频1.06μm激光器的应用以及研究现状做了说明；同时对全固态调Q单纵模激光器的应用以及研究现状做了详细介绍。2.列出了Nd：YVO4激光晶体的特性,并且分析了产生激光晶体热效应的缘由及有效改善措施。其次,介绍了非线性损耗影响激光器纵模选择的理论,并选取合适的倍频晶体在谐振腔中充当非线性损耗,提高激光器单频运转稳定性。在设计谐振腔理论分析的基础上,通过对谐振腔的设计和优化,获得了20W的连续单频1.06μm激光输出,激光器可长时间稳定运转而不发生模式跳变。并在考虑非线性作用的情况下,对激光器输出激光的噪声特性做了深入研究。3.介绍了三种常用的调Q方式,结合实际使用情况我们选取了声光Q开关。然后对调Q激光器的优化理论进行了分析,根据理论分析选取合适的实验参数。实验上我们设计了四镜环形谐振腔,在泵浦功率为15W、重复频率为200Hz时,获得了脉宽为26.6ns、单脉冲能量为570μJ的单纵模1.06μm激光输出,脉冲能量稳定性优于3%。在此基础上,我们把连续激光器中引入非线性损耗提高单纵模运转稳定性的理论应用到脉冲激光器,对其输出特性进行实验研究。