激光二极管泵浦的固体激光器（Laser-diode pumped solid-state laser，简称DPSSL）现已成为固体激光器的发展主流，是迄今唯一不需维护的激光系统，具有转换效率高、输出的光束质量好、性能稳定可靠、体积小、结构紧凑等特点，在医学、科研、军事、工业和娱乐装饰等领域获得了广泛的应用。 DPSSL的发展与相应新晶体的探索密切相关。目前最实用的激光晶体Nd：YAG存在着一些性能缺陷，如Nd：YAG具有窄的泵浦吸收带宽和较低的泵浦吸收截面等特点，这些特点限制了它在DPSSL领域，特别是LD泵浦微片激光器中的应用。掺钕钒酸盐晶体是顺应DPSSL发展而开发的新型激光晶体材料。LuVO₄和GdVO₄两种典型激光晶体，它们不仅具有宽的吸收带和高的吸收截面，而且具有目前发现的钒酸盐中最高的热导率，尽管其热导率的大小大致与Nd：YAG相比拟，但它们的增益截面比Nd：YAG高得多，尤其是它们能均匀的掺入较高浓度的钕离子，使LD泵浦微片激光性能有更大提高，因而引起人们的特别关注。目前，这两种新晶体的LD泵浦微片激光性能已有一些报道，但对不同钕离子浓度，不同厚度微片等条件下系统的研究LD泵浦的激光性能尚未见报道。 本论文主要对Nd：LuVO₄和Nd：GdVO₄两种激光晶体在中小泵浦功率LD端面下的多种激光性能进行了系统的测试和理论分析。实验使用了不同钕离子浓度，不同厚度微片样品60余块，实验结果表明该类晶体具有广阔的应用前景。 本论文主要研究内容包括： 1．简要介绍了DPSSL主要特性、优势、应用及发展现状；对DPSSL制作中目前比较常用的固体激光材料的特点进行了分析对比，并指出了掺钕钒酸盐系列的激光晶体，特别是LuVO₄和GdVO₄两种新型晶体，具有优良的LD泵浦微片激光性能。 2．从增益介质中饱和光强的微分方程出发，导出了对LD泵浦微片激光器的基频输出功率、阈值泵浦功率和斜效率的理论表达式；采用高、低功率两种LD分别对多种Nd：GdVO₄和Nd：LuVO₄微片样品的基频输出进行了系统测试，确定了微片的最佳基频输出所对应的钕浓度、厚度以及透过率；研究了LD温度变化和微片热效应对晶体基频输出功率的影响。在2W泵浦功率条件下，Nd：GdVO₄和