در این پژوهش ابتدا لیزرnd:yag دوشاخه ای کلیدزنی-q را طراحی کرده و چیدمان آزمایشگاهی آن را برپا کردیم و تمامی پارامترهای پیش بینی شده را بصورت تجربی بدست آوردیم. سپس با استفاده از این لیزر به عنوان لیزر دمشی، به طراحی و برپایی نوسانگر پارامتریک نوری پرداختیم. به این منظور ابتدا کاواک لیزری مناسب برای دمش میله ی لیزری (nd:yag) را طراحی کردیم، سپس به اندازه گیری فاصله ی کانونی عدسی گرمایی میله ی لیزری پرداختیم و بازآواگر دوشاخه ای nd:yag را با استفاده از منشور گوشه مکعبی طراحی و چیدمان آزمایشگاهی آن را برپا کردیم. بهره ی سیگنال کوچک و جفت شدگی خروجی بهینه را به صورت تجربی به دست آورده و پارامترهای پرتو همچون زاویه ی واگرایی خروجی لیزر و سازه ی انتشار پرتو را ابتدا به صورت نظری و سپس به صورت تجربی به دست آورده و نتایج هر دو حالت را با یکدیگر مقایسه کردیم و سازگاری خوبی بین این نتایج به دست آوردیم. آنگاه برای به دست آوردن تپ های لیزری کوتاه با توان بیشینه ی بالا، از روش کلیدزنی-q کنا استفاده کردیم. از لیزر برپا شده به عنوان لیزر دمشی نوسانگر پارامتریک نوری استفاده کردیم. سپس نوسانگر پارامتریک نوری (opo ) را طراحی کردیم. برای این کار بلور غیرخطی ktp را انتخاب کردیم و سپس به پیدا کردن بهترین زاویه ی جورشدگی فازی با توجه به مقدار ضریب موثر غیرخطی و اثر walk-off، محاسبه ی پهنای زاویه ی واگرایی و پهنای بینابی مجاز پرتوی دمش و گستره ی مجاز تغییرات دمایی بلور و بررسی آستانه ی نوسانات لیزر opo پرداختیم. تمامی محاسبات را توسط برنامه ی نرم افزاری matlab انجام دادیم. لیزر opo را در دو پیکربندی درون کاواکی و برون کاواکی برپا کرده و بازده و آستانه ی نوسانات لیزر opo با طول موج nm1570 را برای آینه های خروجی با بازتابندگی های متفاوت به دست آوردیم. در پایان انرژی خروجی، نمایه و زاویه ی واگرایی پرتو خروجی لیزر opo بر پایه ی دو نوع لیزر دمشی خطی و دوشاخه ای را با یکدیگر مقایسه کردیم.