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Nd离子激光器是固体激光器家族的典型代表。三价的Nd离子掺入各种晶体或玻璃基质成为这一类激光器中的激活介质。由于Nd激光器产生的激光波长在1.05-1.08μm之间,因此适用于产生在大气中传播的激光,从而广泛应用于激光通信、毫米波雷达、激光医疗等激光应用领域。LD抽运的双频微片激光器具有结构紧凑、性能稳定、频谱相干性好、输出频差大且频差可调等一系列优点。目前报道的双频微片激光器输出功率普遍较小,均在毫瓦量级,无法胜任如毫米波通信等大功率双频激光应用场合。为了获得更高功率的大频差双频激光,本文通过光放大器对双频小信号输出进行光学放大,并分析放大过程对双频激光功率及频谱特性的影响,具体内容包括:1.对微片固体激光器的国内外发展历程进行分类介绍,通过Nd:YVO4、Nd:YAG以及其他掺杂离子的微片晶体的激光器应用,总结不同掺杂离子激光器的特点,从而为选用课题适用的晶体提供参考。2.分析对比不同微片晶体的物理参数,进一步确定课题所需微片晶体材料;分析微片固体激光器四能级速率方程,为激光器设计提供理论指导,并分析放大过程中的噪声问题,为提高光束输出质量做出指导分析。3.增大LD抽运电流,可以获得更高输出功率的双频激光,分析抽运电流大小对双频微片激光器输出功率及频差的影响,分析其频谱变化。将小信号双频激光输入光功率放大器,对比分析相同抽运电流情况下,双频小信号与经过光放大器放大后二者的光功率以及频谱特性差异。4.分析微片激光器工作过程中热效应的影响,并对其热致腔长变化以及热致折变效应进行理论推导,结合实验过程中热致频谱变化进行验证分析,为减小热效应提供理论指导,并提出几种抑制热效应的方法。实验获得了最高光功率为2.36 W、频差为47.7 GHz的大功率双频激光输出。随LD抽运电流的增大,双频激光输出功率逐渐增大,频差略有减小,且出现明显的“跳模现象”,中心波长出现0.1 nm的漂移。光功率放大过程提供了近10倍的功率加成,同时有效提高了双频信号光的光束质量,放大后输出频差较小信号光有所减少,这是光功率放大器的增益曲线不均衡导致的。