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激光二极管(LD)泵浦的固体激光器具有高稳定性,高效率,高能量的优点,被广泛应用于军事、工业、医学和科学研究等领域,已成为国内外激光器领域研究的热点。Nd:GdVO4晶体是一种与Nd:YVO4晶体同晶型的掺Nd3+基质晶体,除具有Nd:YVO4晶体的优点(发射截面大、吸收系数大、输出为线偏振等)之外,它在<110>方向具有高的热导率,使其成为适于高功率泵浦的新型激光晶体。由于切割方向的不同,激光晶体沿不同方向的结构参数具有很大的差异,从而导致不同的激光特性。目前对于a轴切割Nd:GdVO4的研究工作比较多,激光特性研究比较全面,对于c轴切割Nd:GdVO4晶体的激光特性研究相对较少。本论文以LD端面泵浦的新型c-cut Nd:GdVO4晶体激光器为主要研究对象,考察了1.06μm的连续波及被动调Q输出性能,并利用速率方程对进行了理论分析,与a-cut Nd:GdVO4晶体的相关数据进行了比较,通过对比显示了c-cut Nd:GdVO4晶体作为激光物质的一些优良特性。主要内容如下:1、对激光二极管泵浦固体激光器和激光二极管泵浦的固体激光材料作了简要叙述,介绍了固体激光器的优势和LD泵浦的激光晶体Nd:GdVO4的主要特性。2、讨论了激光晶体的热效应对激光性能的各个方面的影响。从热效应、高斯光束的矩阵变换和ABCD定律来讨论热透镜对设计参数模式时的影响,并以c-cut Nd:GdVO4晶体为例,分析了热效应和腔长对腔的稳定性和输出特性的影响。3、研究Cr4+: YAG晶体作为被动调Q元件时的一些基本特性,并给出当考虑腔内光强的高斯分布时连续波被动调Q的速率方程,并且对激光器的脉冲宽度、峰值功率、单脉冲能量等量进行理论分析,并对LD端面泵浦c-cut Nd:GdVO4晶体调Q激光器进行实验研究,得到最小脉宽21.2ns,最高峰值功率1.54kW,与a-cut Nd:GdVO4晶体的相关数据进行了比较,体现了c-cut Nd:GdVO4晶体应用于被动调Q激光器上具有的优越性。4、介绍了调Q锁模技术的概况。对LD泵浦c-cut Nd:GdVO4/Cr4+:YAG被动调Q锁模激光器进行了实验研究及理论分析。注入泵浦功率为9.34 W时,初始透过率T0为95%的Cr4+:YAG饱和吸收体,输出镜透过率为10%和20%时得到的相应最大输出功率分别为802 mW,724 mW,相应光—光转换效率分别为8.59%,7.75%。