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目前,中红外激光光源是激光领域研究的热点。有几种方法(如量子级联激光器、自由电子激光器、化学激光器、泛频CO激光器等)可以获得中红外激光输出,但竞争力不强。由于大功率半导体激光器泵浦的光参量振荡器具有全固态激光器的全部特点,文献普遍认为全固态光参量振荡器是最有希望的中红外激光光源。全固态光参量振荡器广泛的应用于光电对抗、激光雷达、物理化学和生物谱分析、光学分频和合频、量子光学、太赫兹场的产生、基于红绿蓝三基色的显示系统等领域。本文采用结构紧凑、效率高的连续和脉冲(被动调Q和主动调Q)Nd:YVO4激光器作为泵浦源,周期性极化掺杂MgO的铌酸锂(PPMgLN)晶体作为参量晶体,获得了准相位匹配光学参量振荡器,实现了人眼安全波段和中红外激光波段低阈值、宽调谐、高效率稳定输出。理论方面:介绍了光学参量振荡器的基本原理;讨论了周期性极化晶体的准相位匹配技术和PPMgLN晶体的特性;分析和研究外腔和内腔光学参量振荡器的运转特性;计算并分析了PPMgLN晶体的寄生振荡问题。实验主要包括三个方面:(1)利用连续Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用外腔结构实现了PPMgLN光学参量振荡器稳定运转,获得了中红外连续激光输出,输出功率达到了W级。(2)采用脉冲(声光调Q、被动调Q)Nd:YVO4激光器作为泵浦源,获得了中红外脉冲激光输出。声光调Q的输出功率达到了W级;(3)采用内腔结构,实现了PPMgLN晶体准相位匹配,获得了连续光学参量振荡。并且通过改变了PPMgLN晶体的极化周期,实现了信号光和闲频光宽带可调谐输出。采用晶体a(28.5～31.5μm七个周期)实现了信号光1.43～1.66μm;闲频光2.95～4.16μm可调谐激光输出;晶体b(27.6～31.4μm 20个周期)实现了信号光1.40～1.64μm;闲频光3.03～4.49μm宽带可调谐激光输出。本文的研究工作和所取得的成果对全固态中红外激光器研制,产品开发及其应用技术都具有重要的参考意义和应用价值。