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这篇文章主要介绍了该激光器的设计、理论分析、实验验证以及结果分析。以下是总结的核心内容：

1. 研究背景与目的：

• 针对问题：自锁模激光器中的标准具效应问题。

• 设计目标：设计一种可调谐腔长的Nd:YVO4自锁模激光器，以解决标准具效应，并提升激光器的重复频率和输出功率。

2. 设计思路与理论分析：

• 设计思路：利用单端镀膜的Nd:YVO4晶体作为腔内标准具，通过调整标准具厚度与谐振腔长的比例，实现对激光模式的选择。

• 理论分析：当标准具厚度与谐振腔长的光学长度之比为简分数b/q时，纵向模式间距可被修改为原来的q倍，从而实现q次谐波锁模。

3. 实验装置与步骤：

• 实验装置：包括泵浦源（激光二极管，泵浦波长808 nm）、增益介质（Nd:YVO4晶体，尺寸3 mm×3 mm×5 mm）、输出镜（反射率95%）等。

• 实验步骤：通过调整输出镜与晶体的距离来调谐谐振腔长，测量不同腔长下的激光输出特性。

4. 实验结果与分析：

• 荧光谱特性：Nd:YVO4晶体荧光谱随温度升高而红移，荧光强度降低，FWHM展宽。为避免热效应，实验控制在21℃。

• 输出功率：当泵浦功率为6.5 W时，腔长为12.2 mm的激光器平均输出功率超过2.0 W，斜效率和光对光转化率分别为31.2%和30.7%。

• 光谱分析：通过调整腔长和谐振条件，实现了不同次数的谐波锁模，如五次谐波锁模时，相邻纵模间隔为0.15 nm。

• 脉冲序列与频谱：利用光谱数据重构了脉冲序列时间轨迹和频谱图，验证了谐波锁模的实现，如获得了41.4 GHz的高重复频率脉冲激光输出。

5. 主要发现与结论：

• 当标准具厚度与谐振腔长的光学长度之比为简分数时，可实现q次谐波锁模。

• 在短腔条件下（如12.2 mm），通过优化腔长和谐振条件，可获得高重复频率（如41.4 GHz）和高输出功率（超过2.0 W）的锁模脉冲激光。

• 该设计为实现高重复频率、高功率的固体激光器提供了新的思路和方法。

6. 研究意义与应用前景：

• 该研究对于开发高重复频率的脉冲激光器具有重要意义，可应用于激光测距、高信噪比测量、光交换、无线通信等多个领域。

• 未来可进一步优化设计，提高激光器的性能和稳定性，满足更多实际应用的需求。

7. 未来研究方向：

• 探索不同材料和结构的标准具对激光器性能的影响。

• 研究更短腔长下实现更高重复频率的可能性及挑战。

• 提高激光器的集成度和可靠性，推动其在实际应用中的广泛部署。