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该论文从理论和实验上详细地研究了近年来刚刚出现的几种新型自倍频晶体、紫外倍频晶体、准相位匹配PPLN、PPKTP器件的非线性光学及激光性能.1、理论计算和实验测定了倍频晶体GdCa<,4>O(BO<,3>)<,3>的相位匹配曲线和可实现相位匹配波长的波段.2、理论计算和分析了GdCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶体和YCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶体的相位匹配波长的彼段特点,发现YCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶体可以实现1064nm的三倍频,而GdCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶体不能实现1064nm的三倍频,生长出了Gd<,0.37>Y<,0.63>Ca<,4>O(BO<,3>)<,3>晶体并实现了非临界相位匹配的1064nm倍频激光输出.3.给出了BiB<,3>O<,6>晶体实现1064nm激光三借频和946nm激光倍频相位匹配曲线和BiB<,3>O<,6>晶体有效非线性系数最大和为零的取向角.4、从耦合波方程出发,对准相位匹配理论进行了比较系统的研究.根据准相位匹配晶体非线性极化系数是周期函数特点,应用傅立叶级数展开将非线性极化系数展成求和的形式,结合准相位匹配波矢之间关系式,推导出了准相位匹配的变频光光强表达式.5、对准相位匹配的变频光光强表达式中有关光栅周期的参数(如占空比D,光栅周期A)的偏差造成变频光光强变化的影响进行了详细的讨论.利用光栅周期参数随机偏差的正态分布函数,推导出了光栅周期的参数的偏差造成变频光光强变化的计算公式.6、测量了化学计量比LiNbO<,3>,晶体的居里点温度及透过率,计算出我们生长的化学计量比LiNbO<,3>晶体[Li] / [Nb]成分比值为49.8﹪而且生长的原晶为单畴无色LiNbO<,3>晶体.利用LiNbO<,3>晶体折射率的Sellmeier方程设计计算了LiNbO<,3>晶体倍频和1064nm激光泵浦参量振荡的光栅周期与波长的关系曲线.7、对KTiOPO<,4>晶体的周期极化工艺进行了探索性研究.利用KTiOPO<,4>晶体折射率的Sellmeier方程设计计算了KTiOPO<,4>晶体倍频和1064nm激光泵浦参量振荡的光栅周期与波长的关系曲线.8、针对周期极化准相位匹配变频器件的通光孔径较小(一般小于lmm)和LD泵浦的激光器功率较小的问题,设计了一种三镜v型谐振腔,推导出了振荡激光腰斑半径尺寸和位置计算公式,谐振腔腔镜的参数选择计算公式和消象散元件布氏片参数计算公式.9、研究了LD泵浦Cr<3+>:YAG晶体被动调Q周期性极化铌酸银腔内倍频激光器的激光特性.