液晶/聚合物光栅是由液晶层和聚合物层交替排列组成的周期结构。该光栅制备简易、成型快速,可作为分布反馈式激光器的谐振腔。通过向其中加入激光染料,即可获得窄线宽、低阈值的激光输出。由于液晶材料的引入,激光的出射强度或波长可主动调谐,因此液晶/聚合物光栅激光器在光谱分析、集成光学等领域有着十分重要的应用价值。然而,在已查到的国际报道中,该类激光器的能量转化效率很低,不足0.5%,严重阻碍其实用化进程。为了解决这一问题,本论文开展了提高液晶/聚合物光栅激光器转化效率的研究。首先探索了转化效率低的内在原因,是由于光栅的折射率调制量Δn很低,激光在光栅中振荡时无法获得足够的反馈作用。针对这一问题,定量化研究了光栅的内部结构特点,并以此为基础,确定了Δn对转化效率的影响:Δn的增加有助于提高激光器的转化效率。基于这一结论,采用高折射率单体制备光栅,通过提高聚合物层折射率来获取更大的Δn,相比于原有体系,激光器的转化效率由0.3%提高到1.2%,出射阈值由3.5μJ降低为0.8μJ。进一步地,提出减小光栅周期的办法,利用小周期光栅的几何效应改变液晶取向,使光通过液晶层时的折射率增大,从而达到提高光栅Δn的目的,激光器的转化效率提高到2.4%,出射阈值降低为0.5μJ。针对激光器中存在的多模激光现象进行了研究,该现象会严重降低某一特定波长的转化效率。研究发现,光栅与其两侧的玻璃基板会形成平板波导结构,在波导结构和光栅的双重作用下产生了多模激光。想要抑制多模激光的形成,需要减小衬底层与光栅层的折射率差值。为此,实验中利用聚合物混合方法设计出一种折射率可调的衬底层代替玻璃基板,进行激光器的制备,获得了稳定的单模激光输出,使激光器的出射能量可集中在单一波长之上。进一步测定激光波长与转化效率间的关系,选取最高发光效率的出射波长,使激光器的转化效率提高到2.8%。然而,受限于浓度猝灭效应,激光染料的可使用浓度低于1 wt%,对泵浦光的利用率仅为15%,使激光器的转化效率停滞在2.8%。为了提高泵浦光的利用率,改用对泵浦光有高吸收特性的MEH-PPV作为增益介质。鉴于MEH-PPV无法和光栅体系互溶,提出MEH-PPV增益层位于光栅之下的激光器结构,并从理论和实验角度证实了该结构能够有效地形成激光。结果表明,出射激光具有单一模式,由于MEH-PPV对泵浦光的利用率高达67%,激光器的转化效率提高到7.1%,出射阈值降低为0.09μJ。进一步地,尝试将MEH-PPV和激光染料结合在同一激光器结构中,制备出了波长可独立控制的双波长激光器。在两种增益介质的共同作用下,泵浦光的利用率提升到85%,激光器的转化效率提高到9.0%。本论文从提高光栅Δn、单模光栅激光器的制备以及提高泵浦光利用率三个方面对液晶/聚合物光栅激光器的转化效率进行了提升,所得转化效率为已知文献报道中的最好水平。本文中给出的研究结论为该类激光器的实用化进程奠定了坚实的基础。