LD泵浦固体激光器是目前固体激光技术领域研究的热点。目前的LD泵浦固体绿光激光器技术已发展很成熟,瓦级的绿光激光器产品在国内外市场已不稀奇,而全固态蓝光激光器由于功率等因素的限制,其产品并不多见,且已有的低功率产品的应用面很有限。针对这一技术难题,我们也加入到LD泵浦蓝光激光器的研制行列,期望做些有用的探索。 本实验项目出于产业化的考虑,采用了有望获得较高蓝光输出的Nd:YAG激光晶体,该晶体的准三能级激光通过倍频可得到473nm蓝色激光。针对准三能级跃迁,本文分析了其理论基础,即钕离子的准三能级跃迁的速率方程以及由此模型推出的影响准三能级光振荡的诸参数。得到了准三能级阈值表达式和泵浦光和振荡光的光场分布函数,得到了影响斜效率的诸因素之间的微妙关系,从而给出可指导准三能级谐振腔设计的一些有用结论。 总结了三种用于蓝光的倍频晶体:BBO晶体,LBO晶体和BIBO晶体。给出并对比了它们的影响倍频效率的光学参数,着重考察了新型倍频晶体BIBO的倍频特性,还分析计算了影响倍频效率的角度偏移、温度偏移和光谱偏移等诸因素。我们使用折叠腔,并以ABCD矩阵为工具,计算了G参数等效折叠腔的高斯光束传播特性。考虑到高功率泵浦时的热透镜效应,计算了含热透镜的多元件谐振腔的振荡光束参数。针对折叠腔的像散,推出了常用的一种腔内插入布氏片的像散补偿方法。 最后,根据以上理论基础和实验元器件的对比分析,选择了一组实验器件并搭建V型折叠腔进行了腔内倍频蓝光实验,获得了最高达到154mW的473nm蓝色激光输出。同时用计算机绘出了在考虑像散情况下诸光束参数随热焦距的变化曲线。针对输出光束功率低及光束质量不好的问题进行探索性测量并分析了可能的原因。