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基于准相位匹配理论的光学超晶格非线性激光频率转换技术由于效率高、设计灵活、结构紧凑等优点受到了人们的广泛关注，并且在许多领域取得了长足的发展。光学超晶格全固态激光器包括两个重要组成部分，一是高质量的泵浦光源，二是超晶格的结构设计。在本篇论文中，围绕这两部分开展了研究工作，具体包括以下的内容: 一、采用平平腔结构根据变换圆理论研究了掺杂浓度0.5at％的Nd∶YVO4晶体在不同泵浦功率下的热透镜效应。在此基础上利用高速稀土永磁无刷电机搭建了转速可达六万转的斩波扇机械调Q装置，经过适当的组装和动平衡测试后将其应用于半导体端面泵浦的全固态激光器。实验中的机械斩波扇调Q激光器可以产生脉宽26ns，重复频率12.35kHz，平均输出功率达1.08W的1064nm近红外激光。 二、基于准位相匹配技术的基本原理，设计并制备了以同成分钽酸锂(Congruent LiTaO3，CLT)晶体为基质材料的五通道光学超晶格，通过光参量产生过程实现了在单一晶体中670nm至2500nm的宽带输出。通过对五通道光学超晶格光参量过程实验数据的拟合，得到了CLT晶体在180～400℃温度区间内e光折射率的Sellmeier方程。所得实验结果在低温段(180～260℃)与之前文献报道结果符合较好，并且将其温度有效范围扩展至400℃。