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激光二极管(LD)泵浦的固体激光器具有高稳定性、高效率、高能量的优点，被广泛应用于军事、工业、医学和科学研究等领域，已成为国内外激光器领域研究的热点。1.34μm波长附近的激光由于与硅光纤低色散和低损耗的波长一致，所以与光通信中广泛采用的硅光纤传输窗口相吻合，而且它的倍频又是得到红色激光的有效途径，因此1.34μm区域的激光在激光医学、光纤通信、光传感定位和中红外参量振荡的抽运源等领域有着广阔的应用前景。
Nd:Gd0.63Y037VO4晶体是一种新型的掺Nd晶体，研究表明该晶体在1.06μm被动调Q方面具有非常好的性能。本论文从理论和实验两个方面系统研究了Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体作为激光工作物质的1.34μm及红光激光特性，并首次测量了Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体的热焦距和被动损耗。我们使用光纤耦合的半导体激光器作为泵浦源，采用V3+:YAG饱和吸收体被动调Q方式对Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体1.34μm和KTP内腔倍频0.67μm激光特性进行了实验测量。通过实验显示了Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体作为激光工作物质的一些优良特性。
论文的主要内容概括如下：
1、实验研究了Nd:Gd0.63Y037VO4晶体的热焦距及被动损耗；
2、实验研究了LD泵浦Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体1.34μm连续激光输出特性；
3、采用平-凹腔结构，在不同输出镜透过率下，对LD泵浦Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体V3+:YAG被动调Q激光特性进行了实验研究，在V3+:YAG小信号透过率为96％、泵浦功率为5.04W、输出镜透过率T=5％时获得了61.4ns的最短脉宽。利用速率方程理论对该激光器进行了理论分析，理论计算与实验结果相符；
4、采用平-凹腔设计，在不同输出镜透过率、不同调制重复频率下，对LD泵浦Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体声光调Q激光特性进行了实验研究，当调制重复频率为10kHz、输出镜透过率2=5％、泵浦功率为4.45W时，获得了最短脉宽45.6ns、最大单脉冲能量32.6μJ和最高峰值功率715W的主动调Q脉冲输出；
5、采用三镜折叠腔，实验研究了LD泵浦Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体、KTP内腔倍频0.67μm红光激光器连续输出特性；
6、采用三镜折叠腔，利用腔内倍频方法，实验研究了LD泵浦Nd:Gd0.63Y0.37VO4/KTP、V3+:YAG饱和吸收体被动调Q激光器红光输出特性，当V3+:YAG小信号透过率T0=89％、泵浦功率为4.1W时，获得了125ns的最短脉宽、4.3μJ的最大单脉冲能量和34.4W的最高峰值功率，并从理论上进行了数值分析，理论计算值和实验结果基本一致。
论文的主要创新点：
1、首次研究了Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体的热焦距及被动损耗；
2、利用LD端面泵浦方式，采用平-凹腔，首次从理论和实验上研究了V3+:YAG饱和吸收体被动调Q Nd:Gd0.63Y0.37VO4晶体1.34μm激光输出特性，理论计算和实验结果相符；
3、采用三镜折叠腔，利用腔内倍频方法，首次实现了LD泵浦Nd:Gd0.63Y0.37VO4/KTP0.67μm红光激光器的连续运转及V3+:YAG饱和吸收体被动调Q运转，并从理论上进行了数值分析，理论计算值和实验结果基本一致。