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激光二极管泵浦的固体激光器(DPSSL,DPL)具有高效率、结构紧凑、工作稳定、寿命长和全固化等优点,在材料加工、军事、医疗、科研,通信等领域已得到广泛应用,已经成为国际上新型固体激光器的发展热点。高功率,特别是百瓦级的全固态DPL绿光激光器,更是各发达国家致力研究的重点。本文围绕高功率、高重复频率全固态内腔倍频Nd:YAG激光器进行了理论和实验研究,提出了一种V型双腔组合单向重叠输出准连续绿光激光器,系统由两个独立的子腔构成。当两个子腔中半导体激光模块泵浦电流均为50A,重复频率均为24.4kHz时,1064nm基频光输出功率为342W,获得了最大平均输出功率为206.2W的准连续532nm绿光输出,倍频效率为60.2%。主要创新点概括如下:1、提出了一种V型双腔组合单向重叠输出准连续绿光激光器,系统由两个独立的子腔构成,一个V型子腔,一个直线型子腔。每个子腔都采用高效平凹腔结构,以获得较大的基频光功率,同时加入谐波镜将基频光与倍频光分开,减少激光晶体对倍频光的吸收,实现了腔内双通倍频、单向输出。激光器系统中不需要加入任何热透镜补偿元件和热致双折射元件,每个子腔中的LD侧面泵浦Nd:YAG晶体棒所辐射的1064nm基频光独立震荡,互不干扰,与传统的双棒串接腔相比,避免了两个Nd:YAG棒放置于同一个腔内导致的强烈热透镜效应。2、实验中V型子腔采用平面折叠镜取代传统的平凹折叠镜,避免了倍频晶体内部光斑过小导致的光损伤。同时旋转晶体、加强致冷,有效控制了HGTR—KTP晶体热效应的影响,增大了倍频效率,实现了大尺寸HGTR—KTP倍频晶体在高功率条件下的稳定正常工作。3、提出两种新的全固态激光器设计方案:(1)全固态高功率T型双组合腔内倍频单向重叠输出绿光激光器。(2)全固态高功率多腔组合腔内倍频单向重叠输出绿光激光器。这两种激光器设计方案可用于输出功率为200W以上的绿光激光器研制。