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2μm波段激光在水中的吸收系数高、大气传输性好以及对人眼安全，因此在医疗军事等方面均有重要应用。Tm:YAP晶体由于其吸收峰与商用二极管匹配良好、交叉弛豫量子效率接近于2、上能级寿命长、热力学性能良好等特性，极有利于输出高功率、线偏振的2μm激光。近年来国内外对Tm:YAP激光器进行了广泛深入的研究并已取得了许多令人瞩目的成果。目前Tm: YAP激光器的最大输出功率为50W，最小激光阈值仅为10mW。
本论文采用中心波长为795nm的激光二极管作为泵浦源，以平行平面腔的结构，用端面泵浦的方式对不同浓度的Tm:YAP晶体进行了激光实验。在1at.％、4at.％、5at.％、15at.％四种掺杂浓度下分别得到了不同功率的激光输出。其中在4at.％掺杂浓度下得到了15W的最大输出功率，为目前国内报道的最高水平；并在国际上首次用15at.％ Tm:YAP晶体在连续泵浦和脉冲泵浦两种方式下都得到了2μm的激光输出。
论文还对Tm:YAP激光器的速率方程进行了数值计算，从理论上模拟了不同浓度Tm:YAP的激光输出特性，并提出了高掺杂的Tm:YAP晶体更适合用于实现高重复频率脉冲激光器的结论。
另外论文探讨了固体激光器散热系统中激光晶体板条与热沉焊接的工艺方法，分别介绍了采用铟焊和金锡焊两种焊料进行焊接的工艺流程。