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时间是人类活动必不可少的基本计量单位。高精度的时间频率标准有助于人类对自然界基本定律进行更深入精准的认识，也会对卫星导航、通信系统的同步等应用领域产生重要影响。当前的Cs喷泉钟的相对不确定度为10*16量级，相较而言，光频原子钟表现出明显的优势。目前最精准的离子光频标是27Al+离子光频标，其相对不确定度为8.6×10-18。由于缺少直接冷却激光源，27Al+离子光频标是采用协同冷却的方式获得的，这会引入一些系统误差，使得27Al+离子光频标不能达到最佳结果。直接激光冷却有望消除协同冷却带来的误差，使光频标的频率相对不确定度进入10-19量级。直接多普勒冷却的激光波长在167 nm处，采用27Al+的偶极辐射1S0(→)1p1跃迁(167.0787 nm)。这对167 nm激光提出了极其苛刻的要求:(1)线宽为0.2 pm量级;(2)稳定性为0.02 pm量级;(3)调谐精度为0.02 pm量级;(4)脉冲持续时间约为ms量级;(5)峰值功率约为mW量级。1.3μm激光级联倍频方案是获得满足需求的精密化实用化的167 nm激光的有效途径。但是其中有两大难题，一是指标苛刻的1336.6 nm基频源;二是KBBF晶体的高效八倍频。 本论文围绕窄线宽大能量1336.6 nm基频激光的产生进行了系统深入的研究。我们对比了多种新型的激光介质的光学性质、力学性质以及光谱性质，对激光器进行了优化设计，综合采用双折射滤光片、标准具以及体光栅等选频技术，首次研制成功了三种新型1336.6 nm全固态激光器，主要有: 1.窄线宽1336.6 nm Nd∶GYSGG环形腔激光器研制。对Nd∶GYSGG激光器系统特性进行了理论模拟，计算了激光器稳区范围，采用环形腔实现了Nd∶GYSGG在1336.6 nm处的输出，输出特性为:重频10 Hz、脉宽1 ms、20分钟波长涨落小于2 pm、温度调谐范围大于76 pm、单脉冲能量最高0.11J、光束质量Mx2=1.42和M2y=1.10。 2.窄线宽1336.6 nm Nd∶GSGG环形腔激光器研制。对Nd∶GSGG激光器系统进行了理论模拟，采用环形腔实现了Nd∶GSGG1336.6 nm激光的输出，输出特性为:重频10 Hz、脉宽1 ms、单纵模输出、1小时波长稳定性(rms)小于0.27pm、调谐范围大于24 pm、单脉冲能量最高0.26 J、脉冲输出能量为0.16J时，光束质量M2=1.06。 3.反射式体光栅选频的大能量1336.6 nm Nd∶LGGG激光器研制。对Nd∶LGGG激光器系统进行了理论模拟，采用驻波腔实现了1336.6 nm激光的输出，输出特性为:重频5 Hz、脉宽1 ms、单脉冲能量0.68 J、两个方向的光束质量M2都约为1.2。对RBG温控以抑制激光器波长的长期漂移，使得激光器的平均波长的长期漂移小于1.5 pm，标准偏差值降低到1.6 pm。脉冲能量为0.59 J时的线宽为28.3 pm，插入自由光谱区为18.75 GHz、精细度为2.76的标准具后，线宽压缩到6.8 pm。