大功率三基色全固态激光器作为激光彩色显示的关键技术,已成为当前国际激光领域研究的热点。在三基色中,绿光技术已经相对成熟,所以目前研究的重点已转为红光和蓝光,而蓝光在三基色显示中的功率要求相对红光较小,红光功率要求最高,所以红光的研究就尤为重要。除此之外,红光激光器还可用于医疗领域并可作为Cr³⁺离子晶体的泵浦源。因此红光激光器有着很大的研究价值。 本论文主要对LD侧面泵浦的Nd:YAG/KTP连续红光激光器进行了理论分析和实验研究。 首先在绪论部分介绍了激光二极管泵浦固体激光器的特点、发展概况,红光激光器的应用、获得方法以及LD泵浦的固体红光激光器的研究进展。 第二章从理论上分析了固体激光器的工作原理。针对四能级系统,从与空间相关的速率方程出发,推导出了固体激光器的阈值功率、输出功率及斜率效率特性;并讨论了二次谐波产生理论以及光学谐振腔的稳定性问题。 第三章和第四章介绍了几种实用于DPL的激光晶体和实用于产生红光的倍频晶体。对于激光晶体,重点讨论了Nd:YAG晶体的物理化学和光学特性,对其内部的温度场分布及热效应问题进行了分析研究,并给出了几种补偿热透镜效应及热致双折射的方法;对于倍频晶体,重点讨论了KTP和LBO晶体,并分析了它们在1319nm处的倍频特性。 第五章在前几章理论分析的基础上进行了LD侧面泵浦Nd:YAG/KTP连续红光激光器的实验研究,采用808nm最大功率为180W的全固态Nd:YAG泵浦组件,Ⅱ类临界相位匹配KTP晶体,在平凹直腔的腔型结构下进行腔内倍频,最终在泵浦电流22A时,获得了3.8W的660nm连续红光激光输出,并对实验结果进行了分析。 最后一章为本文的总结与展望。