全固态小型激光器具有效率高、体积小、寿命长、光束质量好和性能稳定等优点,使它成为激光技术研究的热点。通过非线性晶体及其频率变换技术,输出光的波长范围会进一步扩大,可以为激光应用领域提供更多的实用性强的激光波长。本文研究的腔内和频单纵模nm589激光器在固体激光器领域是一个重要的研究内容。低噪声、单纵模的nm589激光研究,可以为生物医疗,钠激光导引星、城市观景和科学研究提供可靠、优质的激光光源;可以为开发小型可见光波段,低噪声,高稳定性的和频激光器提供理论和实验依据。理论方面,本文从四能级系统双波长振荡速率方程出发,推导了腔内双波长和频振荡光所满足的稳态方程。在腔内插入非线性晶体后,通过对和频光以及基频光耦合波方程的计算,推导出了和频光以及基频光的表达式,并对腔内和频光的最佳和频效率进行了分析。此外,利用琼斯矩阵对和频光的选频原理进行了理论分析和可行性论证。实验方面,采用两种谐振腔结构,均通过双折射滤波片选频的方式实现了单纵模nm589黄光输出。研究过程中,输出光的纵模特性均采用(索雷柏)珐布里-珀罗扫描干涉仪来测量获得。直谐振腔实验中:1.测量了和频光随泵浦功率的变化的曲线图,及输出激光的光谱图;2.对比分析了和频光在有/无双折射滤波片选频两种情况下的纵模特性及噪声情况;3.阐述了基频光在不同泵浦功率条件下噪声变化的原因。复合腔实验中:1.测量了两个基频光以及和频光随泵浦功率的变化曲线及输出光的光谱图;2.通过测量基频光在不同泵浦功率条件下的噪声及和频光的纵模模式状态,分析了和频光产生噪声的主要原因。实验结果表明:和频光噪声的来源主要是基频光本身的噪声;利用单个双折射滤波片实现对两个基频光的选频,使其运行于单纵模状态是实现低噪声、单纵模和频激光器的有效方法。