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1.5μm的近红外光属于人眼安全范围，且处在非常重要的光纤通信波段上。而3～5μm波长的中红外光为大气层的最佳透射窗口。因此，上述两波段的红外相干光源可广泛应用于通信、科学研究、生物医学，以及军事等领域。利用周期极化掺镁铌酸锂光参量振荡器可实现1.4-5μm的宽调谐输出。
本文对LD抽运声光调QNd∶YVO4激光器抽运的周期极化掺镁铌酸锂光学参量振荡器进行了理论分析和实验研究。探讨了优化窄脉宽激光输出的有效方法，实现了短脉冲激光输出，具有非常现实的应用意义和学术研究价值。论文主要工作如下：
1．从调Q速率方程出发，利用Matlab软件对LD抽运声光调QNd∶YVO4激光器输出的功率与腔长的关系，以及输出的脉冲波形进行了模拟与分析。根据掺镁铌酸锂晶体的Sellmeier方程、准相位匹配光学参量振荡器的能量和动量守恒公式，对周期极化掺镁铌酸锂光参量振荡器的波长调谐特性进行了讨论，并给出了波长调谐曲线的模拟计算结果。
2．通过系统地优化设计，实现了光学参量振荡器的低阈值、窄脉宽、宽调谐准连续输出。采用LD抽运声光调QNd∶YVO4激光器作为PPMgLN-OPO的抽运源(重复频率为19KHz，平均功率为900mW，脉冲宽度为22.2ns)。在室温条件下，PPMgLN晶体的极化周期为29.5μm时，光学参量振荡器得到阈值功率约为74.7mW，输出功率为255mW，相应的光-光转换效率达到了28.3％。
3．系统地研究了光学参量振荡器的时域特性，通过优化实验参数，得到了最窄的信号光脉冲宽度为15.26ns、闲频光的脉冲宽度为27.75ns。通过改变PPMgLN晶体的温度(30～180℃)与极化周期(29.5～31.5μm)，OPO实现了信号光在1450.2～1839.0nm、闲频光在2502.0～3987.4nm范围内的红外调谐输出。