论文摘要
激光二极管泵浦的全固态激光器由于其自身在效率、光束质量、稳定性、结构、寿命等方面的显著优势,是近年来国际上发展速度最快的一种新型激光器；其应用范围已经遍及科研、军事、工业等国民经济的重要领域；其中,全固态红光激光器在激光医学、彩色显示、激光存储以及作为可调谐激光器的泵浦源等领域受到了国内外的高度重视。本文采用直接泵浦技术,通过双端端面偏振泵浦Nd:YVO4复合晶体,合理设计三镜折叠激光谐振腔,优化实验条件,在泵浦功率为51W时,获得了最大输出功率为12.4W的连续单横模1.34μm激光输出；在此基础上,我们设计了Z型四镜折叠激光谐振腔,并采用I类临界相位匹配晶体LBO进行内腔倍频,获得了高功率连续单横模671nm红光激光输出；当注入晶体的功率为42.5W时,激光器最大输出功率为5.2W,光-光转换效率为12.2%,激光器1小时功率稳定性优于±2.5%。本论文主要内容概括如下：第一章：绪论回顾了激光二极管泵浦的全固态激光器的历史发展概况,着重对全固态1.3μm激光器和671nm红光激光器的应用以及研究现状作了详细的介绍；同时,对直接泵浦技术的发展及研究现状作了简单的概述。第二章：全固态1.3μmNd:YVO4激光器首先介绍了激光晶体Nd:YVO4的特性；然后从理论上分析了激光晶体热效应的来源,并提出了降低热效应的方法措施；进一步模拟了实验中所用晶体的温度分布,并测量了晶体的热焦距：根据热焦距的测量结果以及谐振腔的设计原则,设计了三镜折叠激光谐振腔；通过优化实验条件,获得了最大输出功率为12.4W的1.34μm连续单横模激光输出,并测量了输出激光的各项性能指标。第三章：全固态Nd:YVO4/LBO红光激光器首先对常用的内腔倍频非线性晶体进行了比较,结合实际情况选取了Ⅰ类临界相位匹配晶体LBO作为实验中的倍频晶体；然后进一步对所选倍频晶体LBO做了详细的介绍,包括其物理、化学及光学等性质：考虑到影响倍频效率等因素,并结合谐振腔的设计原则,设计了Z型四镜激光谐振腔；通过改变谐振腔腔长来控制激光晶体和倍频晶体处的基频光光斑半径,从而达到最佳的倍频转化效率；最终,在泵浦功率为42.5W时,获得了最大输出功率为5.2W的连续单横模671nm红光输出,光-光转换效率达到12.2%,激光器1小时功率稳定性优于±2.5%。第四章：总结与展望