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受激拉曼散射(SRS,stimulated Raman scattering)是一种实用而有效的非线性频率变换方法。以晶体作为拉曼介质的全固态拉曼激光器能有效地拓展从紫外波段到红外波段的激光光谱范围。全固态拉曼激光器具有结构紧凑、效率高和稳定性好等优点,在医疗、测量以及国防等领域中都有重要的应用,已成为近些年激光器领域研究的热点之一。热效应问题一直都是制约固体激光器发展的一个重要因素,尤其是限制固体自拉曼激光器功率的进一步提高。复合晶体的出现,有效的减少了晶体产生的热效应,为提高固体激光器性能带来了福音。本文使用的是Nd:YVO4复合晶体,Nd:YVO4复合晶体不但可以减轻由于晶体端面吸收泵浦光而变形等所导致的热透镜效应,同时还增加了拉曼转换作用长度,因此更加适用于固体自拉曼激光器。本论文采用光纤耦合输出的大功率半导体激光器(Laser-Diode,LD)作为泵浦源,Nd:YVO4复合晶体作为激光工作物质,利用端面泵浦及声光调Q方式,研究了不同的调Q重复频率和不同的谐振腔结构对三阶斯托克斯拉曼激光输出特性的影响。利用声光Q开关和Nd:YVO4复合晶体的自拉曼效应,实现了稳定输出锁模调制深度为100%的三阶斯托克斯拉曼光(1487 nm)的调Q锁模激光输出。论文主要工作内容包括:1、以Nd:YVO4复合晶体作为自拉曼介质,采用声光调Q,研究了三阶斯托克斯自拉曼调Q激光器的输出特性,分析了调Q重复频率和谐振腔结构分别对三阶斯托克斯拉曼激光输出特性的影响。采用平-平谐振腔时,在调Q重复频率为30 k Hz,泵浦功率为26 W时,获得的三阶斯托克斯拉曼激光的最大输出功率为695 m W,相应的光-光转换效率为2.67%。采用平-凹谐振腔时,在调Q重复频率为30 k Hz,泵浦功率为32 W时,获得的三阶斯托克斯拉曼激光的最大输出功率为763 m W,相应的光-光转换效率为2.38%。采用平-凹谐振腔时,获得的最短脉冲宽度、最大脉冲能量、最高峰值功率分别为1.041 ns、37.34μJ、31.3 k W。2、实验研究了LD端面泵浦Nd:YVO4复合晶体的三阶斯托克斯自拉曼调Q锁模激光器。在泵浦功率为24 W,Q开关重复频率为25 k Hz时,获得了最大输出功率为588 m W的波长为1487 nm的三阶斯托克斯自拉曼调Q锁模激光输出,相应的光-光转换效率为2.45%。锁模脉冲的脉冲宽度、最大单脉冲能量和最高峰值功率分别为21.09 ps、8.23μJ和390 k W。在最高平均功率输出时,三阶斯托克斯自拉曼调Q锁模激光器的光束质量(M2因子)在水平和垂直方向上分别为2.23×2.88。