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染料激光因具有波长调谐范围宽、激光转化效率高等优点,在科研、医学、信息和军事等领域有重要的应用前景。固态染料激光器在保留液体染料优点的同时,克服了液体染料一些固有缺点,具有结构紧凑、应用简便、无污染、成本低等优点,是染料激光器的一个重要发展方向。本文首先介绍了染料激光器的研究进展,给出了氙灯泵浦染料激光器的基本理论;采用染料溶液模拟光学均匀性理想的固体染料激光介质,研究激光输出特性,介绍了聚合物基质固体染料激光介质的制备;最后采用预聚法研制了聚合物基质固体染料激光介质,研究了介质的损耗系数、光学均匀性及激光输出特性。氙灯泵浦液体染料方面,研究了氙灯泵浦PM567和PM597的乙醇溶液激光输出特性。针对染料PM567,研究了激光输出特性受谐振腔型、染料池管径、注入能量、染料浓度影响。在采用平平腔、染料池管径为6.5mm时,激光输出能量最大为599mJ,泵浦转换效率为0.57%;随注入能量和染料浓度升高,激光输出能量先增后降,即存在最佳注入能量和最佳染料浓度(2.5×10-4mol/L)。针对染料PM597 ,研究了两种浓度的激光输出特性(1.0×10-4和2.0×10-4mol/L)。激光输出能量随注入能量的升高,线性增加,斜率效率分别为0.31%和0.32%。PM567和PM597的激光光谱均为宽带光谱,半高宽36nm,激光光谱峰值波长分别在576nm和599nm,随注入电压的升高而蓝移,随染料浓度的增加而红移;两种染料的激光脉冲均为短脉冲,脉宽1.52.5μs。随染料浓度升高,激光脉宽展宽,脉冲上升沿变缓;随注入电压升高,激光脉宽展宽,脉冲上升沿变陡。氙灯泵浦固体染料方面,研究了掺杂PM567聚合物基质固体染料介质损耗系数、光学均匀性及激光输出特性。PM567吸收谱和荧光光谱在乙醇溶液与在PMMA基质中差别不大,都具有宽的吸收带和发射带,吸收带位450550nm之间,峰值吸收波长在518nm,主要荧光辐射在530600nm之间,峰值发射波长为545nm。介质的损耗系数随染料浓度增加而增大,染料浓度小于2.0×10-4mol/L时,介质的损耗系数接近0.5%/cm,达到较好激光输出水平;通过对制备的聚物基质固体染料激光介质的光学均匀性测量得出,采用预聚法制备的固体染料激光介质,已经满足实现激光输出的条件;氙灯泵浦固体染料介质,实现了激光输出,最大输出能量为48.2mJ,泵浦转换效率为0.036%。