本发明公开了一种基于腔内频率变换的大功率中红外激光器，其特征在于，包括：沿激光传输方向依次设置的半导体激光泵浦模块、光学耦合系统、基频激光晶体、中红外激光反射镜、中红外非线性晶体，以及将前述基频激光晶体发射出的光形成高光束的基频光束的激光谐振腔、对前述高光束的基频光束进行调制的调制器件。本发明的有益之处在于：结构紧凑，稳定性好；把中红外激光器从1064nm激光转变成3.8μm激光的过程由腔外完成变成了在腔内完成，利用1064nm腔内的高功率密度，大大提高了波长转换效率，从而得到高转换功率的中红外激光输出。