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以半导体取代闪光灯泵浦的全固化激光器以其能量转换效率高、寿命长久、性能稳定、结构紧凑、热效应小等诸多优点广泛受到人们的关注。特别是半导体泵浦的单纵模全固化激光器,以其优良的品质广泛用于相干测距、相干通讯、光谱测量、非线性频率转换、量子光学等领域。 本文主要介绍了两种通过消除空间烧孔效应获得单纵模的激光器。 一种是以特殊设计的Nd:YVO4激光晶体为增益介质构建的线性腔环行激光器。在激光腔中特殊设计的Nd:YVO4激光晶体不仅作为增益介质而且使不同偏振方向的光发生走离,形成腔内激光的环行,消除空间烧孔效应。使用琼斯矩阵计算了这个激光器内光束的偏振情况,证明了腔内激光的环行消除了增益介质中的空间烧孔,并通过实验证实了其单纵模运行。对激光器进行的琼斯矩阵的计算分析表明,虽然激光器中存在双向环行的激光,但是它们的本征频率相同,且互不相关,不存在驻波,因而没有空间烧孔效应,激光器运行在单纵模状念。实验中使用F-P扫描干涉仪获得的激光器纵模分布也证实了激光器的单纵模运行。 另一种是以Nd:GdVO4 晶体为激光介质构建的扭转模腔的激光器。虽然Nd:GdVO4晶体是正单轴晶体,存在双折射现象,但沿光轴c轴切割的晶体在激光腔轴线的方向上为各向同性,可以应用扭转模腔技术获得单纵模激光。我们借助大功率LD列阵泵浦,在最大泵浦功率时获得了2.5W的单纵模输出。通过在激光腔内插入Cr4+:YAG饱和吸收体,在扭转模腔激光器中实现了被动调Q,获得了脉冲宽度为100ns的单纵模调Q激光脉冲。 此外,本论文还介绍了一种掺Co2+碲酸盐玻璃,通过实验测量了其在1064nm处的可饱和吸收特性,并通过数值拟和实验曲线,获得了其激发态吸收截面的数值。这种掺Co2+碲酸盐玻璃具有很宽的红外可饱和吸收带,有望应用于全固化激光器的被动调Q、锁模。