论文摘要
1.5Xμm的人眼安全激光正好处于“大气窗口”,具有很强的烟雾穿透能力和较高的目标反射率等优良性能,因而在激光测距、激光雷达、遥感和医疗（激光外科和成像）等应用领域获得了广泛的应用,是理想的人眼安全激光波段。尤其是基于OPO技术获得1.57μm激光的激光器,因其具有结构紧凑、体积小、重量轻、可靠性高等突出特点,非常适合应用于小型化的固体激光器。本论文从人眼安全激光出发,对其概念及其获取的技术途径作了简单的介绍,并基于小型化问题着重介绍了光参量振荡技术,对其进行了详细的理论分析。同时在这一理论基础的支持下,设计并研制了一台微型高效无水冷热传导冷却Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG KTP-OPO 1570nm人眼安全激光器,并结合这一激光器进行了相应的实验研究和性能测试。本论文的主要内容有:1.简单的介绍了人眼安全激光,并详细说明了基于光参量振荡技术的人眼安全激光器的研究背景、发展现状和研究意义。2.简单介绍了光参量振荡技术的基本原理,并从三波互作用的耦合波方程出发,对光参量振荡器的理论进行了详细的分析,在此基础上进一步对其相位匹配、运转方式、工作条件以及增益、阈值、转换效率、输出特性等运转特性展开理论研究。3.基于小型化的要求特别设计了一种特别的棱镜腔结构,并对该棱镜腔进行了详细的理论分析。完成了微型人眼安全激光器的结构设计和其他相关组件的设计,包括抽运源、Q开关以及冷却系统的设计。4.基于设计好的微型人眼安全激光器进行了相关的实验研究,包括对调Q开关的静态输出和动态输出的研究,对腔结构的研究,对输出镜透过率的研究。5.完成了微型人眼安全激光器的组装,整机尺寸为25mm×25mm×85mm,对其进行了输出波长、能量、脉冲宽度、发散角、转换效率等性能进行了测试,得到重复频率15Hz内信号光平均单脉冲能量保持15mJ,脉宽3.8ns,发散角约9mrad的1570nm激光输出,电光转换效率在1.5‰左右,功率体积比达到了2.966mJ Hz/cm3。