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1.4μm～1.6μm近红外波在医疗、远距离遥感、空间通信、多普勒雷达以及工业、农业和食品行业的光谱分析与检测等方面有着广泛的应用。近年来,随着非线性晶体PPLN等的成熟及泵浦源的改进,利用光学参量振荡器(OPO)中的非线性频率变换技术获得1.4μm～1.6μm近红外光源引起了专家们的极大兴趣。另外,光谱范围在580nm~620nm波段的黄橙光光源在光谱研究、生命科学、医药科学、材料科学、分子动力学、天文学等方面具有重要应用。目前,该波段的全固态激光光源主要是利用频率变换技术,通过倍频、和频、受激拉曼频移的方法来获得。本论文主要设计并研制了连续运转的1.4μm～1.5μm可调谐近红外光源和连续运转的604nm~624nm可调谐黄橙光光源。主要内容和创新点归纳如下:1.在分析了多模泵浦的内腔单谐振光学参量振荡器(ICSRO)的动力学模型的基础上,对信号光输出功率特性提出了优化方案,为实现高功率、高效率连续波输出的近红外内腔OPO奠定了动力学理论基础。2.为实现高效率、高光束质量、稳定的近红外内腔OPO连续运转,利用光学谐振腔的图解分析与设计方法对整个ICSRO进行了详细的热稳腔设计;同时为获得调谐输出,详细计算了PPLN晶体的调谐曲线。3.对连续运转的近红外ICSRO进行了实验研究,以LD端面泵浦的Nd:YVO4激光器作为泵浦源,多周期的PPLN置于腔内,国内首次实现高效率连续波ICSRO信号光输出,调谐范围为1402nm~1513nm,其中在波长1500nm处获得最大功率为820mW,最大的光光转换效率为7.51%。4.在和频理论的基础上,运用角度相位匹配原理,通过详细的计算,选出满足和频实验需求的最佳非线性晶体及其具体参数。5.以ICSRO为基础设计了两种不同实验方案,对利用其泵浦光与信号光腔内和频,产生连续波、可调谐黄橙光输出进行实验研究,并已经利用第一种方案获得604nm~624nm连续波、可调谐黄橙光输出,其中在624nm处获得了最大输出功率为120mW的黄橙光输出,光光转换效率为1.1%。