设计了一套高稳定度大能量输出的三波长Nd:YAG激光系统,用作激光清洗光源。该系统包括振荡级、 放大级及后续波长切换系统。为解决激光棒热致双折射效应造成的输出能量下降和输出不稳定,在 输出镜和激光工作物质之间插入λ1/4波片,并对波片的补偿效果进行了研究。结果表明：插入波片 后振荡级输出能量提高了10%, 稳定度明显提高。重复频率为10 Hz时, 1064 nm激光经放大后单脉冲 能量可达700 mJ, 其单次通过倍频晶体BBO, 得到532 nm激光的单脉冲能量为325.6 mJ, 四倍频后得 到266 nm激光的单脉冲能量为84 mJ。1 h内测得的三波长激光输出能量不稳定度均小于0.6%。

聚光腔是灯泵固体激光的重要部件,主要作用是最大限度地将泵浦光能聚集到激光棒上的同时,尽可能使激光棒获得均匀的泵浦。为了实现灯泵固体激光器大能量输出,需考虑优化激光聚光腔,提高 其泵浦效率。通过以蒙特卡洛离散方法为核心的光线追迹技术和合理的模型建立,以四灯为例,研究了 对确定直径的激光棒,泵浦效率随构成腔体的椭圆长短轴比(a/b)的变化,以及同样的长短轴比下,泵浦 效率随泵浦灯直径的变化。得到了在确定直径的激光棒和泵浦灯下,泵浦效率最高的椭圆长短轴比例。 此外,研究了确定直径的激光棒在不同直径泵浦灯的情况下,泵浦均匀性随椭圆长短轴比的变化。

当选择YSGG、GGG、GSGG、YAG、YLF作为基质材料时, Er3 + 的4I11/2 能级和4I13/2 能级之间能够跃迁产生2.7～3{\\mkern 1mu}μm的激光,该波段激光在医疗、**等方面有着重要的应用价值。 在790 nm, Er:YSGG作为工作物质可产生2.79 μm激光。 通过建立Er:YSGG能级跃迁的速率方程,理论分析了转镜调Q激光器的系统特性, 并在此基础上进行了数值模拟。结果显示在给定激光工作物质各项参数的情况下, 系统各个变量能够对转镜调Q激光器的性能产生影响。这些结果将为类似实验的设计和改进提供理论指导。