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由于LD泵浦双波长激光器的结构相对简单、成本相对较低、波段丰富，工作物质种类多(如Nd：YAG，Nd：YLF，Nd：YVO4，Nd：YAP，Er：YAG等)，已经成为国际激光产业热门的发展方向之一。而通过非线性频率变换技术产生的和频激光器，其噪声要比倍频激光器的噪声小得多，还可以实现许多特殊波段光源的输出，其发展前景也越来越广阔。在这种背景下，本文对部分掺Nd3+双波长及和频激光器进行了系统的理论分析和实验研究，论文的主要研究内容如下： 1、对双波长激光器中两基频波长的阈值泵浦功率进行了分析和讨论，同时推导出双波长激光器在近阈值泵浦功率下及远离阈值泵浦条件下两个基频光的输出功率表达式。 2、通过双波长运转条件的计算，采用LD端面泵浦Nd：GGG晶体，利用双波长同时起振的方法，实现了四能级系统的1062nm和1331nm连续双波长输出。输入功率为18.2W时，双波长输出总功率达到了1.08W。 3、利用LD端面泵浦Nd：YAG，通过腔镜反射率的计算，采用双波长同时起振的方法，实现了准三能级946nm和四能级1319nm连续双波长运转；利用折叠腔结构进行腔内和频，和频晶体为Ⅰ类相位匹配的LBO，获得了连续波551nm激光输出，输出功率达到了340mW。 4、利用LD泵浦Nd：YAP晶体，实现了准三能级930nm和四能级1341nm的连续双波长运转，利用折叠腔结构进行腔内和频，和频晶体为Ⅰ类相位匹配的LBO，获得了连续波549nm激光输出，输出功率为103mW。 5、利用LD泵浦Nd：YVO4晶体，实现了准三能级914nm和四能级1342nm的连续双波长运转，利用折叠腔结构进行腔内和频，和频晶体为Ⅰ类相位匹配的LBO，获得了连续波544nm激光输出，输出功率为212mW。 6、采用复合腔结构，通过Yb：YAG的1030nm和Nd：LuVO4晶体的916nm两条谱线进行腔内和频，和频晶体为Ⅱ类临界相位匹配的KTP。输入总功率为30.2W时，和频产生的485nm蓝光的最大输出功率为179mW，光束品质因数M2=1.23，30秒时间内功率偏离度不超过3％。 本论文的研究为不同的应用领域提供了新型的全固态激光光源，由于这方面的研究工作在国内外还处于发展阶段，因此本论文的研究成果对全固态激光器的发展有现实的借鉴意义。