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全固态激光器(DPL)因为具有热效应小、效率高、器件结构紧凑、能获得高功率和高光束质量输出等优点,而成为固体激光器一个富有生命力的发展方向,倍受青睐。输出功率大于100W,甚至达到1000W,M2接近1 的大功率、高亮度全固态激光器在工业材料加工、战术军用和惯性约束聚变等方面展示出广阔的应用前景,更是当前全固态激光器研究的前沿课题。全固态激光器技术结合非线性光学频率变换技术是目前最有前途的紫外光源获得方案。本论文主要进行了以下两个方面的工作: (1) 对获得大功率、高亮度激光输出的常用的基模动态稳定腔(DSRs)技术,最近发展出来的三镜或四镜DSRs 技术以及双棒串接腔技术(插入90°偏振旋光片补偿热致双折射)技术进行了解析分析和图解分析。尤其是首次采用图解法分析了当两个泵浦组件具有稍微不同的热效应时,双棒串接谐振腔及插入90°偏振旋光器补偿热致双折射的双棒串接谐振腔的稳定性和模式特性与理想情况的差异,揭示了双棒的不同热透镜焦距对双棒串接腔的巨大影响,并在通过实验获得证实。在实验中我们采用两个CEO 公司的150W(1064nm)LD 泵浦组件,使用对称双棒串接腔获得了265.4W 的激光输出,电光转换效率约为10.3%。(2) 对比分析了在高功率、高重复频率全固态绿光激光器中采用按常温匹配角切割KTP 晶体和按高温匹配角切割KTP 晶体的优缺点,在实验中采用80℃切割II 类相位匹配的KTP 晶体(θ=90°,φ=24.8°),以CEO 公司的1600W(808nm)LD 泵浦组件作为泵浦源,利用高效率凹平谐振腔,在泵浦电流为17.7A 时获得了高达110W 的532nm 绿光输出,这是目前国内最高水平。808nm-532nm 的转换效率约为10%,电光转换效率约为4.6%,声光Q 开关的重复频率为10.6kHz,脉冲宽度为142ns。在连续运转10 分钟内,输出功率的波动极小,稳定性优于99%。在对高功率、高重复频率内腔倍频绿光激光器的谐振腔的理论分析中,将高平均功率运转条件下KTP 晶体的热效应等效为薄透镜。采用图解分析方法,证明了高平均功率运转条件下KTP 晶体的热效应会对谐振腔的稳定性和腔内激光模式产生极大的影响,说明了考虑其热透镜效应的重要性,并能够与实验很好的吻合。在高功率、高重复频率绿光激光器的基础上,采用I 类相位匹配(θ=47.6°)的BBO 倍频晶体,实验中测得了266nm 激光光谱,但由于缺乏有效的分光措施无法测得输出功率。