碘激光波长处于大气窗口区,在大气中具有良好的传输特性;碘激光的光纤传输性较好,适于在石英光纤中高效率传输;碘激光可放大性强,容易实现激光器的大功率输出。基于上述优点,使得碘原子激光器的研究受到重视。作为碘原子激光器一种的电激励碘原子激光器相比其它碘激光器而言,电效率高,结构紧凑,使用方便,在工业加工等领域具有良好的应用前景。本文从理论和实验两方面出发,开展了脉冲放电激励烷基碘化物产生碘激光的研究。在理论研究方面,应用量子化学理论对全氟烷基碘化物分子CF₃I、C₂F₅I、i-C₃F7I和氢氟混合烷基碘化物分子C₂H₂F₃I、n-C₃H₄F₃I进行计算。使用MP₂方法计算给出了这五种分子及其正、负离子的精确几何结构。电激励碘原子激光器中,电子与介质间的碰撞过程是激光器的主要动力学过程,采用B₃LYP密度泛函方法、Mφller-Plesset微扰方法、QCISD和CCSD等方法对这些动力学过程即电子与烷基碘化物分子的碰撞激发、碰撞解离、电离和电子吸附进行精确计算,给出碰撞过程的能量即五种分子的激发能、解离能、电离能和电子亲和势。为提高计算精度,能量计算进行了零点振动能（ZPVE）校正,解离能的计算还进行了基组重叠误差（BSSE）校正。电子与烷基碘化物分子碰撞过程能量计算可给出电激励碘激光器实现最佳粒子数反转的平均电子能量。建立了介质分别为CF₃I、C₂F₅I和i-C3F7I,缓冲气体为N2的完善的电激励碘原子激光器动力学理论模型。通过对电激励烷基碘化物产生碘激光动力学过程的详细分析,模型中共考虑了电子碰撞激发、电子碰撞解离、电子碰撞电离、碰撞消激发、两体及三体重合等29个反应过程。采用Runge-Kutta法对动力学模型进行数值求解,获得了激光器运行过程中主要粒子数密度和光子数密度随时间的变化情况。根据实验条件,分别计算了光子数峰值密度随烷基碘化物介质和缓冲气体压力的变化情况。电激励碘原子激光器动力学模型的理论研究对激光振荡实验研究具有指导意义。在实验上,为拓宽电激励碘激光介质的选择范围,采用微波放电激励方式对氢氟混合烷基碘化物C₂H₂F₃I和n-C₃H₄F₃I作为碘激光介质的可能性进行了研究。利用微波激励C₂H₂F₃I和n-C₃H₄F₃I,在不同气压条件下均观测到了这两种烷基碘化物的1. 315μm发射谱。此外,由于增益特性是分析激光振荡的必要条件,对放电激励碘化物C₂H₂F₃I和n-C₃H₄F₃I的小信号增益进行了理论估算与实验测量。小信号增益的实验测量采用后反射镜法,测量结果与理论结果接近。发射谱和小信号增益的研究表明,氢氟混合烷基碘化物C₂H₂F₃I和n-C₃H₄F₃I具有作为电激励碘激光介质的可能性,为激光振荡研究奠定了基础。设计了横向脉冲放电碘原子激光器实验系统,以CF₃I为激光介质、N₂为缓冲气体成功实现了脉冲激光输出。对激光器主要组成部分如主放电电极、预电离电极、激光谐振腔、气体循环与热交换系统、气压测控及自动充配气系统和高压脉冲激光电源等进行整体方案及具体参数设计。对安装、调试完成后的装置进行辉光放电实验研究,给出了实现均匀稳定辉光放电的参数范围。激光振荡实验结果表明,本文设计的电激励碘原子激光器可实现脉冲激光输出,在介质CF₃I气压60Pa、缓冲气体N₂气压10kPa和放电电压18kV时,测得单脉冲放电输出激光能量为0.45mJ,脉宽约200ns。激光器可在脉冲频率较小时（小于2Hz）重复频率运行。给出了单脉冲放电时输出激光能量随放电电压、激光介质气压和缓冲气体气压的变化情况,实验结果与动力学模型理论计算结果吻合。