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运转于准三能级900nm附近的掺Nd3+激光器是全固态激光器研究领域的一个重要组成部分。这一波段的激光在激光遥感，激光卫星网络，激光通信等领域有着广泛的应用，此外更重要的是其经过腔内或腔外倍频之后产生的蓝光在高密度存储，超短脉冲，数字视频技术，光谱技术，激光医学，激光大屏幕显示，海洋军事应用及水下资源探测等领域都具有十分广泛的应用前景。近几年出现的掺Nd3+的新型激光材料(GSAG，CNGG， CLNGG，YGG)其准三能级发射波长(935nm-942nm)与水蒸气的吸收峰相重叠，可用于水蒸气的探测，这为准三能级掺Nd3+激光器的应用又打开了一个新的领域。本文主要针对运转于准三能级的掺Nd3+固体激光器开展了系列工作，涉及的激光晶体主要是Nd:CNGG和双掺的Cr，Nd:YAG，运转模式有连续和脉冲，主要包括：
1.对国产Nd:CNGG晶体(0.5at.％)准三能级935nm连续光运转进行了系统的研究；国际上首次报导了瓦级连续运转的935nm Nd:CNGG激光器，最大输出功率1.12W，基横模运转可维持在800mW以下。该激光器的发射波长与水蒸气的吸收峰相重叠，可作为激光差分雷达的潜在应用光源对水蒸气进行探测。该实验结果发表在Opt. Lett.33(2008)261上并申请了国家发明专利(200710175985.1)。
2.在Nd:CNGG晶体准三能级935nm瓦级连续光运转的基础上，为了进一步适应差分雷达对光源的要求，在短腔内插入Cr，Nd:YAG晶体作为饱和吸收体。首次实现了Nd:CNGG晶体准三能级935nm被动调Q运转，最大平均输出功率74mW，最窄脉宽26ns。该工作发表在AppL Opt.48(2009)1898上。另外，腔内插入LBO晶体，实现了935nm腔内倍频的467nm输出。
3.给出了双掺Cr，Nd；YAG晶体端面泵浦的准三能级946nm自调Q速率方程，用Runge-Kutta方法对该方程进行了直接求解，得到腔内各物理量随时间t的变化曲线，并讨论了谐振腔和晶体的各项参数对激光行为的影响：实验上，成功地实现了双掺Cr1Nd:YAG晶体946nm处的自调Q运转，最大平均输出功率2.61W，斜效率23.43％，最窄脉宽14.5ns，这是目前报导的关于Cr1Nd:YAG晶体的最好实验结果。数值模拟的结果与实验结果吻合的比较好。研究结果发表在Applied Physics B-Lasers and Optics93(2008)421上。
4.首次实现了双掺Cr1Nd；YAG晶体在准三能级946nm处的同步自调Q，自锁模运转，最大平均输出功率751mW，锁模脉冲宽度600ps，锁模深度达到100％。该实验结果发表在Opt-Commun.281(2008)2184上。
5.对近几年来逐渐引起人们注意的直接泵浦技术进行了介绍和分析，相对传统的808nm泵浦，其优势在于较低的阈值，较高的斜效率和减少晶体中聚集的热量，比较适合作为热导率差，发射截面小的激光晶体的泵浦光源。实验上，用高功率885nm激光器对Nd:CNGG晶体激光器开展了系列研究，相关工作正在进行中。