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激光二极管(LD)泵浦的全固态532nm绿光激光器综合了全固态激光器结构紧凑、性能稳定、高效率等一系列优点和其本身较之红外激光器波长更短的特点,在工业加工、医疗、显示、科学研究等领域的应用越来越广泛。因此,近年来它成为各个国家的科研工作者研究的热点之一。本文对LD侧面泵浦全固态准连续Nd∶YAG/LBO绿光激光器进行了理论和实验研究,主要工作包括以下几方面: (1)对Nd∶YAG和Nd∶YVO4的特性进行了对比和分析;分析了端面泵浦和侧面泵浦两种泵浦方式的特点;在调Q原理的基础上,从一般激光器的速率方程出发,对双声光调Q技术进行了分析;从非线性光学耦合波方程出发,分析了二次谐波的产生机理以及二次谐波转换效率的影响因素;对用于Nd3+激光器近红外激光二次谐波产生常用的倍频晶体进行了比较分析。 (2)根据相关理论分析确定了研究方案,并对热致双折射的补偿方法进行了简单的分析,采用平-平直腔,两个LD侧面泵浦模块双棒串接加90°旋光晶体、双声光调Q方式进行了1064nm基频光输出实验。研究了1064nm基频光输出功率随泵浦电流的变化关系以及脉宽与泵浦电流(功率)、重复频率之间的关系,并对实验结果进行分析。在重复频率15kHz,泵浦电流25.4A时,获得了脉宽82.01ns、平均功率为97.5W的1064nm基频光输出。在重复频率10kHz,泵浦电流25.4A时,获得了脉宽66.80ns、平均功率为90.3W的1064nm基频光输出。 (3)在Nd∶YAG基频光实验研究基础上,开展了Nd∶YAG激光器的倍频实验研究,分别使用长度20mm和17mm的Ⅱ类临界相位匹配(θ=20.9°,ψ=90°)的LBO晶体,采用腔内倍频方式进行了Nd∶YAG/LBO绿光激光器实验研究。实验研究了532nm绿光输出功率随泵浦电流的变化关系以及脉宽与泵浦电流(功率)、重复频率之间的关系,并对实验结果进行分析。使用长度20mm的LBO晶体,在重复频率15kHz,泵浦电流25.4A时,获得平均功率为61.1W的532nm绿光输出,从1064nm基频光到532nm倍频激光的转换效率为62.7%,光光转换效率为12.7%。使用长度17mm的LBO晶体,在重复频率15kHz,泵浦电流25.4A时,获得平均功率为44.77W的532nm绿光输出,脉宽为111.7ns,相应的1064nm基频光到532mn倍频激光的转换效率为45.9%,光光转换效率为9.3%。