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20世纪末数码技术得到了迅猛的发展,数码产品逐渐取代了传统的家用电器和测试仪器,如数码相机等。新的事物带来新的需求,数字彩扩系统就是在这样的背景下提出的。而激光以其特有的高饱和度、高精准度、高能量等优点,成为理想的曝光光源。特别是LD泵浦的蓝、绿固体激光器,具有寿命长、体积小、效率高等特点,已经在许多领域有着广泛的应用,如光存储、激光打印、光学信息传输、激光测距、激光医疗等方面。 本论文对LD泵浦的内腔倍频固体激光器及其在激光数字彩扩系统中的应用做了大量研究工作并取得一定的研究成果,此项目受到国家教委重点项目激光数字彩扩技术资助。 本文首先介绍了固体激光器多模运转的速率方程,结合二次谐波的产生方程,给出了内腔倍频固体激光器的动态方程。在此基础上模拟了谐振腔内光强的变化,指出影响“绿光问题”的根本原因,分析了主要因素对“绿光问题”的影响,为新方案的提出提供了理论依据。 文中提出一种新的方案,采用Nd:YVO4/KTP组合,利用Nd:YVO4晶体对偏振态的选择作用以及温度控制KTP晶体长度,实现双折射窄带滤波,强制激光器工作在单纵模的模式下。300mW的LD泵浦得到约5mw的绿光输出,对激光器进行了10 hour的连续监测,其输出功率噪声的不稳定性优于2%。 本文首次将Nd:YVO4晶体应用于抑制激光噪声的补偿片法中,利用Nd:YVO4晶体的线偏振特性,控制谐振腔内激光束的偏振方向,使多纵模均为线偏振,且偏振方向一致,从而减少了绿光输出中的波动现象。激光器工作在相互平行的多纵模模式下,在900mW的泵浦输入功率下得到倍频光功率为10.7mW,40小时连续输出光功率噪声<1%。在此基础上对腔结构进一步优化,缩短腔长,得到更好的结果。在400mW的泵浦功率下得到8mW的绿光输出,在温度变化以及不同的泵浦功率输入下,功率噪声始终<1%。