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2～5μm窄谱宽高功率中红外激光在太赫兹场的产生、医疗、环境监测、通信、光电对抗等科研、民用及国防领域具有重要的应用价值。这类激光通常是采用在光参量振荡器(OPO)中插入光栅、标准具等元件的方式获取，但由于引入了插入损耗，会导致激光器的输出阈值增大，转换效率与输出功率降低。本论文设计了一种不使用任何谱线压缩元件获得窄谱宽高功率中红外激光的实验系统。 首先对准相位匹配和OPO的相关理论进行了系统研究，给出了具体的计算模型。在此基础上，对于OPO实验系统设计中的核心问题进行了分析和讨论;其次，搭建了输出功率72.8 W，谱宽约为0.05 nm的1064 nm Nd∶YAG主振荡功率放大(MOPA)结构的优质泵浦源。通过调节OPO中PPMgLN晶体内的泵浦光功率和泵浦光光斑直径，实现了晶体内增益强度的控制，进而实现对中红外激光谱线宽度的有效控制。在OPO自由运转状态下，当泵浦功率约为3倍阈值时，获得了0.7W，谱宽小于1.12 nm的2.907μm种子光输出;最后对基于PPMgLN晶体的光参量放大(OPA)技术进行了理论与实验研究。种子光首先进入前置OPA，当泵浦功率为10W时，种子光被放大到2.26W，光光转换效率为15.6％。第二级OPA中，晶体内的泵浦光光斑直径从0.7 mm调整到0.84 mm，泵浦功率最高加到26 W时，2.907μm闲频光输出功率被放大至6.35 W，光光转换效率15.7％。在两级OPA过程中，参量光的谱宽基本保持不变。