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1.5μm波段激光具有较高的人眼损伤阈值,而且处于“大气窗口”,在激光雷达,激光测距,大气遥感及空间光通信方面都有着重要应用。利用受激拉曼散射效应,可以将1.3μm转换为1.5μm。1.3μm在光纤通信、激光显示、医学等领域都有着广泛应用。Nd:YAP(掺钕铝酸钇)晶体4F3/2-4I13/2跃迁可输出波段在1.3μm附近,具有较大的跃迁截面和热导率,适合侧面泵浦。Nd:YAP晶体是自然双折射晶体,可输出为线偏振光,不会受到热退偏效应的影响。本论文的方案是采用准连续(QCW)激光二极管(laser diode,简称LD)侧面泵浦Nd:YAP晶体,BBO晶体电光主动调Q,结合ABCD激光传输矩阵,利用MATLAB软件数值模拟了平平腔和平凹腔的输出特性,选择合适的腔长和元件位置,产生1.34μm基频光。拉曼介质采用Ba(NO3)2(硝酸钡)晶体,利用外腔结构和单通拉曼发生器结构实现1.56μm人眼安全激光输出。本论文还对Nd:YAP晶体在1μm波段激光的输出特性进行了研究,在此基础上利用单通拉曼发生器结构激发Ba(NO3)2晶体产生了正三阶斯托克斯波长。主要研究内容概括如下:(1)采用b轴切割的Nd:YAP晶体作为激光晶体,BBO(偏硼酸钡)晶体电光主动调Q,分别利用平平腔和平凹腔实现1.34μm基频光高效输出。重频20Hz时,平平腔和平凹腔分别可获得单脉冲能量19.2mJ和18.3mJ,在平平腔时得到最窄脉宽38ns。实验还研究了Nd:YAP晶体中4F3/2-4I11/2跃迁产生的1080nm的输出特性,利用平平腔结构,重频20Hz时可得到1080nm单脉冲能量48.6mJ,脉宽27ns。(2)利用拉曼发生器结构,在基频光1.08μm和1.34μm分别获得正三阶斯托克斯波长(1218.50nm 1396.87nm和1637.25nm)和正一阶斯托克斯波长(1562.68nm)输出。在外腔拉曼激光器实验中,在基频光1.34μm单脉冲能量19.2m J时,获得一阶斯托克斯波长输出单脉冲能量1.83mJ,中心波长为1562.68nm,转换效率9.53%,脉宽被压缩到9ns。