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半导体激光二极管阵列(Laser Diode Arrays)端面泵浦的全固态激光器具备较大的光光转换效率、寿命长、输出功率高、抽运面积大、谱线窄等特点,已得到了广泛应用。由于激光雷达测量、激光测距、激光美容、无人驾驶等领域需要激光器具备很好的便携性、高的输出能量、结构紧凑性、较强的温度适用性等特点,无水冷小体积的短脉冲高能量激光器日益受到关注。本课题从理论分析与实验研究入手,设计了一种端泵全固态激光器的透镜导管泵浦耦合结构,研制出一款波长为1064nm的风冷半导体激光二极管阵列端泵电光调Q全固态激光器。阐述透镜导管的工作原理,根据半导体激光阵列的光束特征,结合光学模拟软件—ZEMAX,分析了各设计参数对透镜导管耦合效率的影响,总结出了一种透镜导管耦合系统的设计方法。研发了一套透镜导管耦合泵浦结构,将大口径半导体激光阵列输出的泵浦光尺寸有效的压缩,改善了泵浦光的空间分布,实现了泵浦光的匀化。加工了两种透镜导管,对比了球面透镜导管与平面透镜导管的泵浦光传输效果,实验表明球面透镜导管的泵浦光传输效率要优于平面透镜导管的泵浦光传输效率,球面透镜导管的最高传输效率达58%,缩束比达8.8:1。从速率理论出发,分析半导体二极管泵浦的Nd:YAG激光器电光调Q形成高能量短脉冲激光的过程。对常用的电光晶体材料特性进行了叙述对比,选用RTP晶体作为电光调Q晶体。本实验采用腔长132mm的平平腔结构,采用多波长LDA泵浦NdYAG晶体,并通过加压式电光调Q,在重复频率5Hz,泵浦脉宽200μs的条件下,得到的脉宽15ns,单脉冲能74.4mJ的激光输出。在25℃-55℃的工作温度下对LDA的光谱特征与激光器的输出特性作了测试,激光器输出能量随着工作温度的上升而呈现先迅速下降再逐步保持稳定的趋势,当重复频率分别为5Hz、10Hz时,激光器对应的最低输出能量分别为48mJ与37mJ。