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频差可调谐双频激光器在激光干涉测量、光学传感、太赫兹产生等领域具有广阔应用前景。当双频激光器用作绝对距离干涉测量系统的光源时,为了提高测距精度,要求双频激光器的频差可调谐且调谐范围尽可能大。与传统双频激光器相比,频差可调谐双腔结构双频固体激光器具有全固态、结构简单、体积小、频差调谐范围大等诸多优点。因此,开展双腔双频固体激光器的频差调谐技术研究具有十分重要的意义。本论文的主要内容包括以下几个方面:第一,简要介绍了双频激光频差调谐技术的国内外研究现状及其发展趋势,详细分析了LD抽运双腔结构双频Nd:YAG激光器的工作原理、系统组成及其工作特性。第二,针对双折射滤光片选模双腔双频Nd:YAG激光器,分别设计了晶轴倾斜法和双波片法两种频差调谐方案,理论分析了这两种频差调谐方案的可行性。第三,分别建立了晶轴倾斜法频率可调谐Nd:YAG激光器实验系统和双波片可调谐单频Nd:YAG激光器实验系统,实验研究了两种激光系统的振荡特性和频率调谐特性。研究结果表明:在-5°～5°范围内调节双折射晶体的光轴倾斜角,可以实现激光频率调谐,频率调谐量为150GHz,随着晶轴倾斜角的变化,激光的频率和输出功率均产生周期性变化;在0°～360°范围内调节双波片的快轴夹角,可以实现激光频率调谐,频率调谐量为146.4GHz,且随着快轴夹角的变化,激光频率产生周期性变化。第四,建立了双腔结构双频Nd:YAG激光器实验系统,实验研究双频激光的振荡特性、频差调谐特性以及偏振特性等。实验结果表明:双腔结构双频激光器的直线腔及直角腔同时以单纵模振荡输出,输出的1064nm双频激光是正交线偏振光;在1.6～3.4°范围内调节直线腔中双折射晶体的光轴倾斜角,可以实现双频激光的频差调谐,调谐范围为5.217GHz～147.36 GHz,最大频差147.36GHz非常接近Nd:YAG晶体的荧光线宽。综上所述,本论文从理论和实验上深入研究了双折射滤光片选模双腔双频Nd:YAG激光器的频差调谐方法和技术,设计了晶轴倾斜法和双波片法两种频差调谐方案,其中晶轴倾斜法频差调谐方案结构简单,频差调谐范围大,具有很好的实用性。