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与普通固体激光器相比,单频可调谐全固态激光器具有单色性好、体积小、效率高、噪声小等特点,可广泛应用于激光干涉测量、激光光谱学等领域,成为全固态激光器的重要研究方向。本论文开展单频全固态Nd:YAG激光器频率调谐技术研究,具有十分重要的研究意义和广阔的应用前景。论文采用偏振分光棱镜(PBS)作为起偏元件,与双折射晶体共同组成双折射滤光片实现激光单纵模选择,并以双折射晶体作为激光频率调谐元件,设计了两种频率调谐方案。理论分析了单纵模选择和频率调谐原理,实验研究了单频Nd:YAG激光器的振荡特性和频率调谐特性。论文的主要内容包括以下几个方面:第一,概述了单频可调谐固体激光器的国内外研究现状,介绍了 LD抽运Nd:YAG激光器的基本组成及工作特性;分析了双折射滤光片选模原理,采用PBS和双折射晶体构成双折射滤光片作为激光单纵模选择元件,设计了 LD抽运1064nm单频Nd:YAG激光器。第二,在双折射滤光片选模1064nm单频Nd:YAG激光器系统中,将双折射晶体作为频率调谐元件,设计了两种频率调谐方案,即晶轴自旋转频率调谐和晶轴倾斜频率调谐。理论分析了两种频率调谐方案的工作原理,分别设计了晶轴自旋转和晶轴倾斜单频可调谐Nd:YAG激光器系统,并对其可行性进行了分析。第三,建立了晶轴自旋转单频可调谐Nd:YAG激光器实验系统,实验研究了激光器的选模特性、频率调谐特性、输出功率特性和激光偏振特性。实验结果表明:通过对双折射晶体光轴进行自旋转,可以实现激光频率的调谐,频率调谐量可达150GHz左右,但激光偏振方向随晶轴自旋转而发生相应改变。第四,建立了晶轴倾斜单频可调谐Nd:YAG激光器实验系统,实验研究了激光器的选模特性、频率调谐特性、输出功率特性和激光偏振特性。实验结果表明:通过改变双折射晶体光轴的倾斜角,可以实现激光频率调谐,频率调谐量可达150GHz左右,且随着晶轴倾斜角的变化,激光频率和输出功率均产生周期性变化,而激光偏振方向始终保持不变。总之,本论文对LD抽运单频Nd:YAG激光器频率调谐技术进行了深入研究,设计了两种频率调谐方案,频率调谐量均可达到150GHz左右,为今后研究并开发性能优良的LD抽运单频可调谐固体激光器奠定了坚实的基础。