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Cr<'4+>:YAG晶体调Q特性进行全面系统的理论与实验研究,重点是LD泵浦的被动调Q激光器,具体内容为:1、给出一种测量掺Cr<'4+>饱和吸收体基态和激发态吸收截面的新方法.2、对描述LD纵向泵浦的激活介质热透镜效应的理论模型进行适当补充,使之适合于激活介质中泵浦光半径随全值变化的情况.3、首次在被动调Q激光器速率方程中考虑腔内光强度、激活介质的反转粒子数密度以及饱和吸收体的基态与激发态粒子数密度的空间分布.4、首次实现了LD泵浦的Cr<'4+>:YAG被动调QCr<'3+>:SFAP激光运转.5、对LD泵浦的Cr<'4+>:YAG被动调Q激光器的稳定性进行研究,测量了激光横模结构对稳定性的影响.6、首次实现了自倍频Cr<'3+>:GdCOB晶体的Cr<'4+>:YAG被动调Q激光运转.结论:1、在被动调Q激光器速率方程中考虑腔内光强度、激活介质的反转粒子数密度以及饱和吸收体的基态与激发态粒子数密度的空间分布后所得的理论结果,不论是脉冲能量,还是脉冲宽度,都和实验结果相符合.2、要获得窄脉冲宽和高峰值功率调Q脉冲,除了减小谐振腔长度外,输出镜反射率R、饱和吸收体小信号透过率T<,0>、泵浦光束与激光光束截面比ωp/ωL以及激活介质的选择也很重要.3、在腔内倍频的被动调Q激光器的速率方程中考虑腔内光强度、激活介质的反转粒子数密度以及饱和吸收体的基态与激发态粒子数密度的空间分布后,该速率方程的解可以成功地解释氙灯泵浦自倍频Nd:GdCOB激光器输出的倍频脉冲的特性.4、运转于TEM<,00>模的被动调Q激光器激光脉冲比运转于多横模态状态的激光脉冲稳定得多,不同横模之间增益的较大差异是多横模激光器不稳定的主要原因.5、由于Cr<'4+>:YAG在饱和过程中存在各向异性,不同偏振方向的入射光对其漂白的难易程度也不同.存在激活介抽与Cr<'4+>:YAG方位的匹配问题,否则,会增加Cr<'4+>:YAG漂白的难度,使调Q脉冲能量下降.