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全固态激光器(DPSSL)与传统的灯泵激光器相比具有效率高、稳定性好、结构紧凑、小型化、长寿命等优点,是新一代固体激光器件。全固态绿光、紫外光激光器在医学、激光演示、同位素分离、超高密度光存储、精密材料加工、紫外固化、光刻、光谱分析等领域具有广泛的应用,近年来成为激光领域研究的热点之一。本论文围绕高功率全固态532nm绿光和355nm紫外激光器进行了理论和实验研究,并取得了一些成果,论文主要内容和创新点概括为: 1、回顾了全固态激光器的发展过程,介绍了半导体泵浦的全固态激光器的主要特性以及各类LD泵浦的晶体材料及其特性,综述了国内外激光二极管泵浦的各种波长全固态激光器的研究进展,并介绍了全固态紫外激光器的优点及其应用,综述了国内外紫外激光器的最新研究进展。 2、应用Q开关理论、非线性光学倍频与和频理论对LD侧面泵浦的全固态激光器进行了理论研究,讨论了影响倍频效率的几个因素,如相位失配、走离效应等,并分析了各种非线性晶体的基本特性,比较了其优缺点。 3、详细研究了激光增益介质和非线性晶体的热效应,讨论了其对激光器件稳定运行的影响;建立了符合实际特点的热分析模型,并利用热传导方程及其满足的边界条件,得到激光器件温度场及其热形变场的解析或半解析计算通解表达式,分析了影响激光器件温场分布的各种因素,为有效地解决全固态激光系统中的热问题提供了理论依据,并在此基础上提出了热效应的消除和补偿方法。 4、通过对固体激光器光学谐振腔几何参数、腔模参数的讨论,并利用ABCD传输矩阵理论,合理设计了满足研究目的的腔型结构,并利用其进行了LD侧面泵浦腔内倍频绿光激光器的实验研究。在泵浦电流为23A,重复频率为10kHz时,获得平均功率高达46W的绿光激光输出,光—光转换效率为61.3%,输出脉冲脉宽为219ns,峰值功率为21kW。 5、根据相位匹配原理,结合KTP晶体、LBO晶体、BBO晶体的相位匹配特点及其光学特性,选用LBO/LBO晶体,分别在电光调Q和声光调Q两种方