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800nm波段的亚纳秒激光脉冲,凭借其兼具窄脉宽与高能量的特点,在微观粒子加速、THz技术、激光医疗等领域有着重要的应用。目前,用于输出800nm波段激光的激光器包括掺钛蓝宝石激光器、紫翠玉激光器和染料激光器等。其中掺钛蓝宝石晶体和紫翠玉晶体价格昂贵,染料需要溶解于液态溶剂中且多具有毒性,这些因素为800nm激光器的应用带来了不便。发展新型的结构紧凑和稳定可靠的800nm波段亚纳秒脉冲激光光源。将为科研和医疗等领域内相关应用技术研究发挥重要的推动作用。本文结合受激布里渊散射(SBS)和光学参量振荡器(OPO)技术,提出了800nm亚纳秒激光脉冲获取技术。SBS结构简单,具有高的能量反射率和脉宽压缩比,可以将纳秒长激光脉冲压缩至脉宽可调的亚纳秒脉冲,为OPO提供高能量亚纳秒泵浦光源;OPO具有很宽的波长调谐范围和较高的转换效率,通过优化非线性光学晶体参数,可以实现将SBS脉冲压缩获得的纳秒激光调谐至800nm输出。本文针对所提出的技术路线中的关键问题,进行了系统的研究工作,主要内容包括以下几方面。针对SBS过程,基于光学波动方程和Navier-Stokes方程,推导得出SBS一维瞬态模型,采用有限差分方法模拟了SBS脉冲压缩过程和介质池注入能量对输出亚纳秒脉冲的影响。使用重氟碳介质FC-770,通过实验验证了模拟结果,确定最佳注入能量获得了脉宽稳定的亚纳秒脉冲。针对OPO过程,利用纳秒级长激光脉冲对800nmOPO进行了研究,通过实验结果对亚纳秒OPO的实验进行参数优化。从非线性极化强度理论出发,利用OPO中光学参量过程的物理模型,分析了非线性光学晶体中实现相位匹配的方式与方法。通过数值模拟和实验得到泵浦参数和腔参数对OPO能量转换效率的作用规律,同时对信号脉冲的时域特性进行了探究。根据纳秒OPO的研究结果,进行了基于SBS和OPO技术获取800nm亚纳秒激光脉冲输出的实验研究。通过实验分析了不同腔参数下泵浦脉冲能量对能量转换效率的影响,讨论了亚纳秒OPO中限制能量转换效率的主要因素。应用双程泵浦结构,在46mJ泵浦条件下得到了20.3%的能量转换效率。据我们所知,这是目前关于亚纳秒OPO研究工作中获得的最高能量转换效率。