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由于单掺Tm固体激光器的激光输出波长在2μm附近,处于大气窗口,在激光测距、光电探测和环境检测等方面的应用前景日益广泛。尤其Tm:YAP脉冲激光器是获得3-5μm、8-12μm光学参量振荡(OPO)激光输出的理想光源。本论文从理论和实验两方面对LD抽运高重频Tm:YAP调Q激光器进行了研究与探索。在理论方面,首先通过对Tm:TAP激光器中Tm的能级跃迁过程及连续运转情况下速率方程模型的分析,进而建立了调Q运转下Tm:YAP激光器速率方程模型,并对Tm:YAP调Q激光器输出能量及脉宽与重频关系进行了讨论。首次通过Comsol软件对Tm:YAP晶体的热效应进行分析,为高重频Tm:YAP调Q激光器的谐振腔设计奠定了基础。在实验方面,首先对LD单端抽运Tm:YAP连续激光器输出特性进行了研究,抽运功率为21.15W时,获得最大输出功率6.87W,斜率效率39.4%的激光输出。在对于LD单端抽运高重频Tm:YAP调Q激光器的研究中,着重分析了腔长、输出镜曲率及重频对激光输出特性的影响。实验采用国产与进口两种Tm:YAP晶体,并对两种晶体的输出特性进行了对比分析。使用国产晶体在重频1kHz时获得了中心波长1988.4nm,最大单脉冲能量3.21mJ,脉宽65.6ns的激光输出。实验分别测量了调Q后重频为1kHz、2kHz、5kHz和10kHz时的激光输出功率,讨论了重频改变对Tm:YAP调Q激光器输出特性的影响,并将实验结果与理论结果进行了对比。在重频10kHz,获得最大输出功率为4.3W。