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随着周期极化晶体制作工艺的逐渐成熟,准相位匹配(QPM)技术以其特有的转换效率高的优点,在倍频、差频、光学参量振荡、光脉冲整型、光学滤波器、光学透镜、光偏转器以及全光开关、全光波长变换等许多领域获得了日益广泛的应用,逐渐成为非线性光学的研究热点。本文的主要内容和创新点可归纳如下:1、将周期极化晶体置于激光二极管(LD)端面泵浦的声光调Q Nd:YVO4激光器谐振腔内,进行了准相位匹配内腔光学参量产生(IOPG)的实验研究,获得了结构紧凑、低阈值、高转换效率的可调谐红外相干光源。2、深入研究了QPM技术在多波长频率变换方面的性质特点,设计出了一块双重调制周期极化晶体,进行了双信号光波运转的光学参量振荡(OPO)、光学参量产生(OPG)、内腔光学参量振荡(IOPO)以及内腔光学参量产生(IOPG)的实验研究,获得了间隔十几纳米的双信号光和间隔一百纳米左右的双闲频光输出。在OPO的实验中,采用不同透过率的输出耦合镜,在7.6W泵浦功率下分别获得了1.9W的双信号光和0.98W的双闲频光输出。在OPG的实验中,总共获得了570mW的双信号光和双闲频光输出,转换效率32.5%。在IOPO和IOPG的实验中,在6.1W LD泵浦功率下,分别获得了0.66W和0.44W的双信号光输出。3、对腔轴调谐的OPO进行了理论分析,并利用PPMgO:LN晶体进行了实验研究。4、理论上给出了非共线OPG实现宽带输出的模型。利用PPMgO:LN晶体,获得了1571~1679nm范围内的宽带输出。5、提出了一种利用倾斜周期极化晶体非共线光学参量振荡产生宽带光源的新方法。6、提出了一种利用非周期极化铌酸锂晶体电光效应实现双波长激光器调Q的新方案。以1.0643μm和1.3419μm双波长Nd:YVO4激光器为例,给出了设计方法。