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单频全固态激光器在激光雷达、高分辨率激光光谱、引力波探测、相干通信等领域有着广泛的应用。在这些领域中，不仅要求激光单频输出，还要求激光具有较高的频率稳定性。在多普勒测风激光雷达中，激光输出频率稳定性直接决定了测风精度。根据本课题组正在研发的紫外直接探测多普勒激光测风雷达的需求，激光频率抖动必须低于1MHz，才能满足低于0.5m/s的风速误差的要求。本论文重点探讨直接探测多普勒激光雷达系统中的种子注入激光器种子源的稳频方法和技术，使其满足这一要求。
激光稳频关键的问题是选取频率标准，本文选用共焦法珀干涉仪为频率标准开展稳频工作，主要考虑其具有较好的普适性。通过对三种不同材料制成的共焦法珀干涉仪中心频率随温度漂移情况的分析比较，选用零膨胀微晶玻璃材料制作共焦法珀干涉仪，腔镜和隔离器通过光胶的方式进行组合，腔长200mm，两腔镜凹面镀有高反射膜，反射率为99.88％，面型精度优于入/10。将干涉仪置于双层密封温控箱中，使用基于PID温控器的两级温控系统进行温控，精度可以达到±0.002℃，因此具有很高的温度稳定性。经过实验测量，共焦法珀干涉仪的自由光谱范围为374MHz，透射谱半宽度为1.7MHz，精细度为220。
文中对基于共焦法珀干涉仪的三种稳频方案进行了理论分析，分别求出了各种方案的鉴频曲线。经过比较，PDH稳频技术具有高灵敏度，宽控制范围以及高信噪比，因此选用该方案对激光进行稳频。建立了PDH方案的理论模型，对相关参数进行了优化。设计和制作了稳频系统中的部分模拟电路，得到鉴频曲线。使用数据采集卡采集鉴频信号，用LabVIEW软件编写了PI控制器作为伺服系统对鉴频信号进行处理后，经过DA变换反馈到压电陶瓷，进行频率控制。
本文完成了整个稳频系统的软硬件，并且根据上述技术对直接探测的多普勒激光雷达中的种子激光器进行了稳频实验。实验中的误差信号实时记录在计算机中，通过鉴频曲线计算出种子激光器在1秒钟内相对频率漂移低于25KHz，1小时内相对频率漂移低于55KHz，满足了系统对稳频的要求。
最后提出了测量共焦法珀干涉仪的频率稳定性的方法。选用一台锁定在碘分子吸收谱线上的双频激光器作为频率标准与锁定在共焦法珀干涉仪的激光进行拍频，采集两激光的混频信号，利用LabVIEW软件编写程序对混频信号进行频谱分析，以拍频率的稳定性衡量共焦法珀干涉仪的频率稳定性。