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LD泵浦的全固体激光器是目前激光技术领域中最为活跃的分枝,也是固体激光产品最终发展的方向。其中LD泵浦的全固体蓝绿激光器是国际上众多家机构花重金争相开展的科研项目。目前绿激光器技术相对成熟,瓦级以上的532nm的绿激光器在国外市场并不希奇,而输出功率达到100mW的蓝激光器却十分罕见,只有少数几家科研机构虽能做到这一点,但多数全都停留在实验室阶段。在我国目前还是一个空白。针对这样的情况,本人开展了一种适合产业化的LD泵浦473nm全固体蓝激光器的研究。并成功地研制出各项指标均达到要求的输出功率120mW的蓝激光器。 在本论文中首先分析了Nd3+:YAG晶体的能级结构及其荧光谱线,计算出在946nm波长处的吸收截面和受激发射截面,并分析了Nd3+:YAG晶体能够在室温下以准三能级运转的原因,从而阐明它是目前最适合间接产生蓝光的激光材料。 本文在前人的基础上建立了准三能级系统激光运转的更完整的模型,分析了Nd3+:YAG在准三能级运转情况下的阈值同泵浦光斑半径与激光光斑半径的关系表达式;确定了Nd3+:YAG的最佳长度;分析了在不同激光参数的情况下激光的反转粒子数同泵浦光乃至激光等因素的关系;讨论了泵浦光与激光之间的匹配对激光的输出的影响;讨论了激光斜效率与各个参数之间的关系;并总结了在理论上如何实现激光的最佳运转。 本文在理论的指导下,结合我们的实际情况,优化设计了一套适合产品化要求总体方案。其中包扩:耦合系统、腔体结构,膜系制备,倍频晶体等。最后通过实验验证了我们的整个指导思想的正确性。