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固体激光与物质相互作用的研究一直是非常重要的课题。针对目前毫秒量级激光与物质作用无适用光源的现状，研制了一台脉冲宽度为0.8ms，输出能量为20～100J的钕玻璃激光器，作为毫秒量级激光与物质作用的激光光源。
本文从速率方程出发，建立了四能级钕玻璃激光器的理论模型，推导出静态的激光阈值和输出能量的解析表达式。在上述理论基础上，开展了钕玻璃固体激光器设计工作，具体包括脉冲氙灯设计、聚光器设计、谐振腔设计以及激光器的整体结构设计等。
本文介绍了钕玻璃激光器的相关知识，并对钕玻璃激光器结构进行了设计。重点研究了不同聚光腔的泵浦光场均匀性，同时在使用不同透过率输出镜时对激光输出能量和脉宽进行了测试。