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利用非线性光学晶体可以将激光的光谱范围方便地拓宽到深紫外、中远红外甚至太赫兹波段，极大地便利了人们的生产和生活。355nm紫外激光器是一种重要的短波激光器。实现高功率高转换效率的355nm激光稳定输出，需系统评估作为变频激光器核心材料的非线性光学晶体的性质。本论文围绕性能优良的三倍频晶体La2CaB10O19(LCB)和CsB3O5(CBO)，开展了实用化条件下的的三倍频(355nm)激光输出性能研究，第一次设计和安装了以LCB和CBO晶体为核心三倍频器件的样机。主要结论如下: 1.LCB晶体非线性光学系数符号和最佳相位匹配角研究 通过Maker条纹法和相位匹配法首次确定了LCB晶体非线性光学系数的符号。结果为:d21相对d22为负，d23相对d22为正，d14相对d22为正。相位匹配曲线通过采用折射率Sellmeier方程和测定的非线性光学系数计算得到，并且和实验结果吻合较好。LCB晶体三倍频Ⅰ类最佳相位匹配角度为(48.7°，72.5°)，Ⅱ类最佳相位匹配角度为(65.3°，37.5°)。实际应用中，(49.4°，0.0°)可以代替(48.7°，72.5°)，因为它具有与(48.7°，72.5°)相近的有效非线性光学系数，且在主平面上，更易于加工。 2.LCB和CBO晶体纳秒和皮秒355nm激光输出研究 研究了实用化条件下LCB晶体和CBO晶体的三倍频激光输出性能，获得了较高功率的355nm激光，为设计以LCB和CBO晶体为三倍频器件的激光样机奠定了基础。 使用自行搭建的侧泵Nd∶YAG基频光，利用4.0×4.0×17.6mm3的Ⅰ类(49.4°，0.0°) LCB晶体，获得了功率为3.9W的355nm激光，红外到紫外的光光转换效率为8.6％;利用长度为4.0×4.0×24.0mm3的Ⅱ类(90.0°，43.8°) CBO晶体获得了5.5W的355nm激光，红外到紫外的光光转换效率为12.1％。 利用Edgewave公司的IS161-E型Nd∶YAG调Q激光器作为1064nm光源，利用4.0×4.0×17.6mm3的Ⅰ类(49.4°，0.0°) LCB晶体，获得了功率为7.3W的355nm激光，1064nm到355nm光光转换效率为16.1％;利用4.0×4.0×24.0mm3的Ⅱ类(90.0°，43.8°) CBO晶体，获得了功率为9.7W的355nm激光，红外到紫外的光光转换效率为21.3％。 还利用4.0×4.0×17.6mm3的Ⅰ类(49.4°，0.0°) LCB晶体，获得了最大功率为7.8W的皮秒355 nm激光，这是目前利用LCB晶体获得的最高功率的皮秒紫外激光;1064nm到355nm的光光转换效率为22.2％。 3.以LBO、LCB和CBO为三倍频器件的紫外激光样机研究 分别设计了以LBO、LCB和CBO为三倍频器件的紫外激光样机。获得了较高功率的355nm紫外激光:LBO样机输出功率8.2W，在9小时内稳定运行;LCB样机输出功率1.5 W; CBO样机输出功率3.4W。