A periodically poled lithium niobate (PPLN) optical parametric generator (OPG) pumped by a laser diode (LD)-pumped Q-switched Tm,Ho:GdVO4 laser operated at 2.048 \mum with pump pulse of 25 ns and repetition rate of 10 kHz is reported. A continuous tunable middle-infrared (mid-IR) spectrum of 3.88~4.34 \mum is obtained by changing the crystal temperature from 50 to 124 oC. When the incident pump power is 3 W, the total OPG output power is 95 mW, corresponding to optical conversion efficiency of 3.2%.

A periodically poled magnesium oxide-doped lithium niobate (5 mol% MgO:PPLN) intracavity optical parametric oscillator (OPO) pumped by a diode-pumped Q-switched Nd:YLF laser operating at 1.047 microns is reported. A broad continuous tunable middle-infrared (mid-IR) spectrum of 2.69-4.07 microns is obtained by changing the crystal grating periods from 28.5 to 31.5 microns. When the diode pump power is 8 W, the intracavity OPO operating at a repetition rate of 10 kHz produces average output power of 0.42 W, corresponding to conversion efficiency of 5.2% from the laser diode pump to OPO idler output.

在考虑两种离子发光的动力学进展基础上，描述了2μm双掺铥钬(Tm／Ho)系统Tm→Ho能量转移基本过程，建立双掺Tm／Ho系统准四能级速率方程，得出阈值抽运功率和斜率效率的表达式，并利用得出的结论去分析在液氮制冷下光纤耦合激光二极管(LD)端面抽运掺铥钬钒酸钆(Tm／Ho∶GdVO₄)激光器实验。通过实验，实现了2μmTm／Ho∶GdVO₄激光器的运转，在抽运功率14W时，激光输出功率3．5W，光－光转换效率25%，阈值抽运功率838mW，理论和实验有很好的一致性。同时也对实验中观测到的上转换绿荧光现象进行了定性的分析。

报道了连续二极管端面泵浦2 μm高重复频率Tm,Ho:YLF激光器的实验研究结果.792 nm光纤耦合激光二极管作泵浦源,泵浦液氮制冷的Tm,Ho:YLF晶体.动态运转时,平均输出功率达到4 W,相应的能量抽取效率大于85%.采用声光调Q方式,重复频率1～50 kHz可调,10 kHz时,峰值功率达到12 kW,最小脉宽为32 ns.同时,还对二极管泵浦2 μm激光器设计中的各种因素进行了分析.

同YLF和YAG基质相比,在Tm-Ho:GdVO₄晶体中Tm³⁺离子在800 mm附近有非常强的和宽的吸收带,所以该晶体非常适合商品化的GaAlAs激光二极管泵浦.在液氮制冷晶体条件下,利用光纤耦合激光二极管及消色差光学耦合系统端面泵浦双掺5%Tm,0.5%Ho:GdVO₄晶体,在泵浦功率14W、泵浦波长794nm时,实现了2.048μm激光输出,连续运转输出功率3.6W,相应的光光转换效率为25.7%,斜率效率26.6%.相对于吸收的泵浦功率,光光转换效率为35%.由于Tm³⁺离子间的交叉弛豫效应,泵浦量子效率达到1.3.

ZnGeP2晶体具有宽的透明范围(0.7～12 μm),较大的非线性系数(d36=75 pm/V),最高损伤阈值能量密度为10 J/cm2,较高的热导率(0.18 W/(m?K)),因而非常适合作为高功率中红外光参量振荡器(OPO)晶体。理论上分析了ZnGeP2 光参量振荡器相位匹配特性,实现3～5 μm连续调谐范围输出的Ⅰ类相位匹配角在52.5～55.2°之间。实验上,以15 W光纤耦合激光二极管(LD)抽运的2.05 μm高重复频率声光调Q Tm,Ho∶YLF激光器作为抽运源,其最大平均功率4 W,脉冲宽度小于40 ns, 脉冲重复频率100 Hz～10 kHz可调。为降低准三能级系统激光器阈值,提高激光脉冲能量抽取效率,Tm,Ho∶YLF晶体采用液氮制冷方式,工作在77 K温度条件下。非线性频率转换晶体ZnGeP2长15 mm,55.7°切割,光参量振荡器谐振腔为平平腔,腔长约20 mm。在3.6 W的抽运功率下,脉冲重复频率10 kHz,实现了4.1 μm附近中红外激光输出,参量光脉冲宽度为20 ns,平均输出功率为0.7 W,光-光转换效率为20%,抽运光阈值功率为0.65 W。

详细分析了双掺Tm、 Ho：YLF激光的运行机制，总结了Tm,Ho:YLF固体激光器技术的发展状况，对典型激光器腔结构进行了概述，最后指出了应用前景。

由于受到各种大气湍流、热晕等因素的影响,强激光在大气传输中会产生波前畸变,利用光学相位共轭技术可以补偿激光大气传输造成的波前畸变,提出了利用预倾镜方法实现对运动目标跟踪瞄准同时补偿波前畸变,对此项技术进行了室内模拟实验。实验结果表明采用预倾镜方法的有效性。