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该文介绍了自锁模钛宝石激光器谐振腔的设计,自锁模脉冲压缩的研究和飞秒激光的倍频.在自锁模钛宝石激光器谐振腔的设计中,首次在理论上分析了谐振腔中彗差的大小.在对"X"型与"Z"型两种腔的彗差大小作比较之后,提出有关腔设计的新观点;指出当钛宝石晶体长度较短时,宜采用彗差小的"X"型,有利于腔中光束聚焦,减少损耗而实现锁模.对自锁模钛宝石激光器脉冲压缩,从理论和实验上作了研究.为获取超短脉冲,作者采用了新的腔型设计和元件.在自行研制的自锁模钛宝石激光器上获得了19飞秒脉冲,平均功率320mW,频谱全半宽度42nm,中心波长784nm.这是目前国内由该种激光器所获得的最窄脉冲.作者首次在实验中观察到自锁模钛宝石激光出现双脉冲,分析了它们的自相关曲线和频谱特性,并比较了它们的傅立叶变换模型.为获取短波长飞秒激光,作者对自锁模钛宝石激光倍频进行了研究,特别比较了几种非线性晶体LBO、BBO、KDP、LiIO<,3>的特性,同时对会聚高斯光束倍频的有关问题作了讨论,还分析了双轴晶体LBO的位相匹配曲线.