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连续波单频以及皮秒2-5μm波段中红外激光在分子光谱学、大气污染检测、危险品探测、工业加工、军事、医疗等领域具有广泛而重要的应用。而Innoslab放大器在热管理、增益、非线性效应等各方面均有上佳表现,是一种重要的激光放大技术。本论文基于Nd:YVO4 Innoslab连续波单频放大器和皮秒放大器,利用MgO:PPLN作为非线性晶体,研究了宽调谐连续波单频OPO和皮秒同步泵浦OPO运转特性。主要内容如下：1.介绍了2-5μm波段中红外激光的产生方法,重点介绍了利用光学超晶格OPO获得该波段激光的国内外进展以及Innoslab放大器的研究现状。2.简要介绍了板条放大的Frantz-Nodvik方程、准位相匹配原理、连续波以及皮秒同步泵浦OPO三波耦合方程。3.以光纤耦合LD泵浦的环形腔连续波单频振荡器作为种子源,利用Gaussian Ray Bundle方法结合光线追迹算法对种子光在板条内的传输进行模拟,采用有限差分法计算了板条内的温度场分布,实验上研究了LDA泵浦的Nd:YVO4 Innoslab连续波单频放大器工作特性。4.搭建LD泵浦Nd:YVO4/SESAM被动锁模皮秒激光振荡器作为种子源,利用Gaussian Ray Bundle方法对光束进行建模并指导光束整形设计,研究了LDA泵浦的Nd:YVO4 Innoslab皮秒放大器工作特性。5.以Nd:YVO4 Innoslab连续波单频放大器输出激光作为泵浦源,MgO:PPLN作为非线性晶体,进行了宽调谐连续波单频OPO实验研究。6.以Nd:YVO4 Innoslab皮秒放大器输出激光作为泵浦源,MgO:PPLN作为非线性晶体,进行了皮秒同步泵浦OPO实验研究。国内Innoslab放大器方面的研究不是很多,而采用Innoslab放大器泵浦的OPO实验研究工作开展的更少。本论文对于国内该领域研究工作的进一步深入开展具有很好的参考价值和推动作用。