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高重频LD泵浦电光调Q绿光激光器因其脉宽窄、峰值功率高,在材料加工、同位素分离等领域具有非常好的应用前景,成为各国家致力研究的重点。而紫外激光因具有波长短、聚焦性能好、光子能量高等特点,在工业、医疗和科学研究等领域存在着巨大的潜在应用,近年来也成为激光领域研究的热点之一。本论文围绕高重频全固态532nm绿光和355nm紫外激光器进行了理论和实验研究,并取得了一些成果,主要工作概括为: 1.简单介绍了激光器的泵浦方式,详细探讨了Nd:YVO4和Nd:YAG激光晶体的的性质,深入研究了固体激光器电光调Q技术和非线性频率变换技术。对电光调Q技术进行了理论分析,推导了纵向加压与横向加压的1/4波长电压公式,分析了退压式调Q与加压式调Q的特点;深入研究了光学倍频技术以及光学和频技术,推导了倍频效率公式,分析了相干长度和相位匹配条件,选择了合适的倍频晶体以及和频晶体。 2.设计了LD端面泵浦退压式电光调Q绿光激光器。实验中,利用准连续808nm激光二极管端面泵浦Nd:YVO4晶体,采用LGS晶体进行退压式电光调Q。在1kHz重复率下,获得平均输出功率1.9 W,脉冲宽度10 ns,峰值功率190 kW的1064 nm输出。在此基础上,使用高损伤阈值的LBO晶体进行腔外角度倍频实验,分析并计算了腔外最佳聚焦参数,确定了透镜的最佳聚焦焦距,获得了345 mW的绿光输出,倍频效率最高达35.4%。 3.研制了侧面泵浦加压式电光调Q绿光激光器。实验中,利用808 nm准连续激光二极管侧面泵浦Nd:YAG晶体,使用BBO晶体进行加压式调Q,采用λ/4波片补偿Nd:YAG晶体的热退偏效应,实现了重复频率1 kHz、输出功率10.7W的1064 nm输出。基频光的最大单脉冲能量为10.7 mJ,峰值功率达509 KW。在此基础上,采用Ⅰ类温度相位匹配LBO晶体对基频光进行腔外倍频,获得了重复频率1 kHz、脉宽21 ns、最大输出功率6.04 W的532 nm绿光输出,倍频效率高达59.3%。 4.在实现绿光(532 nm)高效倍频的基础上进行了紫外激光(355 nm)的研究。实验中,采用LBO作为角度和频晶体,并用循环水加以冷却,匹配方案采用Ⅱ类相位匹配,获得了1.25 W紫外光的输出,倍频效率达13.5%。