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光参量振荡器可实现输出波长在一定范围的调谐,可代替传统的固定波长激光器,在军事国防、环境检测及生物医学等领域都有重要的应用前景。近年来,随着准相位匹配技术的发展,特别是周期性畴极化反转铌酸锂晶体制备工艺的不断成熟,基于准相位匹配技术的光参量振荡器得到了普遍关注,并获得了广泛应用,已成为目前光参量振荡器领域的研究热点。本研究工作的主要内容包括周期性畴极化反转掺镁铌酸锂晶体的制备,基于PPMgLN晶体的光参量振荡器、大功率声光调Q Nd:GdVO4及Tm:YAP激光器研究。通过大量的实验研究,所取得的研究成果可归纳如下：1.系统地研究了掺5mol%MgO的铌酸锂晶体在不同温度下折射率随波长变化的Sellmeier方程。在此基础上,对基于PPMgLN晶体的光参量振荡器的畴周期调谐特性与温度调谐特性进行了相应的理论研究,为PPMgLN晶体制备过程中畴周期大小的设计提供了依据。2.采用两步电脉冲触发方法成功地制备出多种规格的1mm厚PPMgLN晶体,反转面积超过52mm×40mm,最大可利用长度超过52mm,正负畴占空比接近1：1。对影响极化反转畴质量的诸多因素,如晶体中Mg2+离子分布均匀性、金属电极的宽度、注入电流的大小等,都进行了相应地分析。同时,在2mm厚PPMgLN晶体制备上面也取得了可喜的成果。3.自行研制了一台大功率声光调Q、工作波长为1063nm的Nd:GdVO4激光器。以此激光器作为泵浦光源,泵浦一多周期的PPMgLN晶体,在泵浦功率为10.9W时,获得了5.73W的参量光输出,非线性光光转换效率为52.6%,斜率效率为68.2%,对应的信号光与闲散光波长分别为1552nm、3373.8nm。同时,利用畴周期调谐方式实现了光参量振荡器输出信号光波长在1.4-1.68μm、闲散光波长在2.88-4.38μm范围内的调谐。4.自行研制了一台大功率声光调Q、工作波长为1.94μm的Tm:YAP激光器,并对该激光器的各种特性进行了详细的研究。同时对采用Tm:YAP激光器泵浦的PPMgLN光参量振荡器做了探索性研究。大量的实验事实证明,较之传统的依靠角度相位匹配的光参量振荡器,基于准相位匹配技术的光参量振荡器在非线性转换效率、输出波长调谐等方面都更胜一筹,在很多领域都将具有重要的应用前景。