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在相同的腔结构情况下,声光主动调Q激光器可以得到稳定的脉冲输出、高的峰值功率、较宽的脉冲波形;而Cr4+:YAG被动调Q激光器可以得到短的脉冲宽度,但重复频率一般不稳定,脉冲的峰值功率也较低。单独利用声光器件或Cr4+:YAG饱和吸收体为单调Q,在谐振腔内同时利用声光器件和Cr4+:YAG饱和吸收体可实现双调Q激光运转,可得到波形对称,脉宽较窄的脉冲,具有稳定的重复频率和高的峰值功率。在双调Q激光器中,声光器件用于控制脉冲的重复频率,同时允许激光晶体储存能量以保证反转粒子数被完全吸收。利用Cr4+:YAG饱和吸收体的非线性饱和吸收特性,可以改善脉冲波形,得到对称的脉冲。本论文我们主要研究了基频单调Q、基频双调Q及倍频双调Q激光器的输出脉冲特性。本论文的主要内容有:1.回顾了全固态脉冲激光器的发展历史过程及现状;总结了双调Q激光器的优点;对调Q技术作了比较全面的介绍;简述了本论文研究的主要内容。2.介绍了Nd:GdVO4晶体、Cr4+:YAG饱和吸收体、声光调Q器件的特性,并给出了一些重要的光学特性参数;给出了声光调Q原理及当考虑腔内光强的高斯分布时,被动调Q的速率方程。对LD端面泵浦的Nd:GdVO4声光调Q与被动调Q 1064 nm激光器进行了比较全面的实验研究,并对得到的脉冲宽度、平均输出功率、峰值功率等量进行研究,从中得出了一些结论。3.给出了当考虑增益介质反转粒子数密度及饱和吸收体的基态粒子数密度的空间分布,腔内光强的高斯分布,声光调Q器件的关闭时间时,双调Q的速率方程,对双调Q激光器得到的脉冲宽度进行了理论分析,并与单纯的声光调Q和被动调Q得到的脉冲作了比较分析;对LD端面泵浦声光、Cr4+:YAG双调Q Nd:GdVO4 1064 nm激光器进行了实验研究,在注入泵浦功率为7.7 W,声光重复频率为10 kHz,输出镜透过率为20%,Cr4+:YAG饱和吸收体初始透过率为70%时,得到了最小脉冲宽度为18 ns的激光脉冲输出。并比较了三种调Q得到的最窄脉冲波形。4.对倍频理论和相位匹配原理进行研究和分析;介绍了非线性倍频晶体KTP的特性;首次对LD端面泵浦Nd:GdVO4/KTP、声光器件和Cr4+:YAG双调Q 532 nm绿光激光器进行研究,并对实验中得到的脉冲的脉冲宽度、平均输出功率及峰值功率进行研究。