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本文主要以全固准连续钛宝石激光为基础,设计并研制了全固态准连续宽调谐钛宝石激光器并对其增益开关性质进行了验证。以双折射相位匹配(BPM)技术为理论基础,研究了偏硼酸钡(β-BaB2O4、BBO)、三硼酸锂(LBO)、周期极化铌酸锂晶体(PPLN)三种晶体钛宝石激光倍频时的相位匹配特点,并用偏硼酸钡作为倍频晶体,设计全固态准准连续蓝光激光器,进行大功率全固态钛宝石激光器的内腔倍频研究。钛宝石激光器是迄今为止输出光在红光和近红外波段调谐范围最宽的固体激光器之一,在很多重要领域都有着广泛的应用,而增益开关特性为我们提供了获得窄脉宽高峰值功率的钛宝石激光脉冲的方法。利用以上优点,通过倍频等频率变换技术扩展其调谐范围,使得钛宝石激光器的性能得到进一步的提高,以满足更广阔的实际应用需要。通过对钛宝石激光器泵浦源的优化,及对其增益开光特性的研究,获得了高质量可调谐钛宝石激光输出。利用偏硼酸钡(β-BaB2O4、BBO)作为非线性材料,设计并完成了钛宝石内腔倍频蓝光激光器,最终获得了2.2W的蓝光输出,最高光光转换效率为75.9%。本论文主要进行了以下实验工作:1.研究全固态准连续内腔倍频Nd:YAG激光器泵浦的可调谐钛宝石激光系统。用单棱镜实现了全固态准连续钛宝石激光器宽调谐输出,调谐范围为680nm~950nm,泵浦电流为23A时,最大输出功率为5.0W。2.运用增益开关理论,研究了钛宝石激光器的增益开关特性,并通过实验验证。在泵浦电流为23A,Q开关重复频率为7.5kHz,在中心波长(800nm)附近获得了13.2ns的窄脉宽输出。3.使用BBO晶体作为倍频晶体、选择内腔倍频方式、采用三镜折叠腔型,设计并研制了全固态钛宝石激光内腔倍频蓝光激光器,在泵浦电流为21.5A时,获得蓝光最大输出功率为2.2W,最大光光转换效率为75.9%。