半导体泵浦的被动调Q微型激光器具有全固化、结构紧凑、体积小、成本低等特点,并且输出激光脉冲重复频率高,脉宽窄,峰值功率高。被广泛应用在光通信、激光雷达、非线性变换、激光微加工、激光医疗等领域。这种被动调Q微型激光器也可以作为种子源,经MOPA系统放大后得到更高功率的输出。本文设计了一个LD泵浦的Nd:YAG/Cr⁴⁺:YAG被动调Q微型激光器,得到了高光束质量高稳定性的激光输出。该微型激光器能够作为一个很好的种子源用在激光放大系统中。本文的主要研究工作和成果如下:1.从Cr⁴⁺:YAG被动调Q速率方程组出发,分析得到了影响被动调Q稳定性的因素,并分析了增益预泵浦技术提高被动调Q稳定性的原理。2.研究了耦合输出镜反射率和初始透过率对输出激光脉冲特性的影响,研究结果表明,对于给定初始透过率的Cr⁴⁺:YAG晶体,耦合输出镜的反射率存在最佳值,使得输出脉冲特性最好。3.对增益预泵浦参量对输出重复频率连续调谐范围的影响进行了实验研究,并对最佳预泵浦条件进行了分析,获得了重复频率在2kHz²8kHz范围内可控且稳定的激光脉冲输出。4.实验研究了泵浦光光束特性对激光器光束质量的影响,确定了泵浦光焦点在晶体中的最佳位置,获得了高光束质量的激光输出。本文设计的LD泵浦的Nd:YAG/Cr⁴⁺:YAG被动调Q微型激光器输出单脉冲能量为11.5μJ,脉冲宽度1.23ns,重复频率在2-28kHz范围内连续可调,光束质量M2=1.18。重复频率不稳定度为2.4%,幅值不稳定度为2%。可作为MOPA系统中的种子源,并且具有结构紧凑,体积小,成本低,操作方便等优点。