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激光二极管泵浦的被动调Q固体激光器是一种可以实现短脉冲、高峰值功率、高重复频率脉冲激光输出的全固态激光器，具有效率高、体积小、价格低廉、寿命长和性能稳定等优点，在激光加工、激光点火、激光测距和高效非线性转化等领域有着广泛的应用潜力和前景，成为海内外学者研究的热点。通过热键合技术和陶瓷烧结技术将激光增益介质与可饱和吸收体键合到一起形成的被动调Q复合激光材料进一步降低了分离式激光增益介质和可饱和吸收体界面所造成的散射和反射损耗，降低了激光腔的损耗;相对于双掺自调Q激光材料而言，被动调Q复合激光材料可有效地减少热透镜效应，改善输出激光的光束质量，增加转换效率，而且可分别对增益介质和可饱和吸收体进行参数优化来获得优化的复合激光材料。而且复合激光材料消除激光增益介质和可饱和吸收体之间的空气间隙，避免在高峰值功率运行下产生的等离子体所造成的空气击穿导致激光晶体的损伤，保证激光器的稳定运行。 本论文采用光纤耦合的LD作为泵浦源，Nd∶YAG/Cr4+∶YAG复合晶体作为激光器的工作物质与可饱和吸收体，对Nd∶YAG/Cr4+∶YAG复合晶体进行端面泵浦，分析研究了被动调Q激光器的脉冲输出特性。主要做了以下几个方面的工作:本文首先介绍了激光二极管泵浦被动调Q固体激光器的应用前景，然后介绍了基于Nd∶YAG/Cr4∶YAG复合材料的被动调Q固体激光器的研究进展及其未来的发展趋势。接着讨论了典型被动Q开关材料Cr4+∶YAG晶体的特性以及调Q激光器的工作原理。最后通过实验，系统地研究了工作物质材料、输出耦合镜透过率和吸收泵浦光功率对Nd∶YAG/Cr4+∶YAG复合材料的激光特性（平均输出功率、脉冲宽度、脉冲重复率、脉冲能量、峰值功率以及输出激光光谱）的影响。 采用808nm激光二极管作为泵浦源，采用平-凹激光谐振腔，系统地研究了输出耦合率对Nd∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q激光器激光性能的影响。在输出耦合镜透过率为15％时，Nd∶YAG/Cr4+∶YAG被动调Q激光器获得了高效的脉冲激光输出，斜率效率达37％。当吸收5.6W泵浦光时，获得了最高1.8W的平均功率输出，光-光转换效率为32％。同时获得了最高的脉冲能量与峰值功率，此时输出激光脉冲的宽度为27ns，重复率为26kHz，脉冲能量和峰值功率分别为68μJ和2.5kW。 此外还研究了Nd∶YAG/Cr4+∶YAG复合晶体微片激光器的激光性能，研究表明，在输出耦合镜透过率为60％，泵浦功率为2W时，获得最窄脉冲脉宽1.3ns，峰值功率为20kW。同时在输出耦合镜透过率为40％，泵浦功率为4.6W时，获最高峰值功率26.5kW，脉冲能量40μJ，脉宽为1.5ns。相比于长腔结构，微片激光器显著减小了脉宽，获得了更高峰值功率的脉冲激光输出。