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讨论了腔内倍频KIP晶体的热透镜效应，计算了平平谐振腔中KTP晶体在最大泵浦功率为180W时的热焦距为853mm；并在此基础上优化了腔型，改善了光束质量。实验中采用了9个20w的高功率半导体激光器侧面抽运的单Nd：YAG棒、单声光Q开关、高效小曲率凸凸腔内倍频谐振腔结构，对KTP晶体和Q开关采取适当的冷却方式，最终实现了光束质量因子M2达3．16。功率稳定性RMS值为0．781％，平均功率为16W的高功率高光束质量的激光器稳定性运转。