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560nm～600nm:波长范围的黄光激光在信息存储、医疗、激光显示、军事、大气探测、DNA测序、通讯等领域有广泛的应用。由于常用的掺钕激光材料很难产生高效运转于1120nm～1200nm的激光,因而直接倍频掺钕材料激光器很难产生黄光激光。受激拉曼散射是一种三阶非线性效应,能够有效实现激光频率的转换。以晶体作为拉曼介质的晶体拉曼激光器可以将激光二极管(LD)泵浦掺钕材料得到的1.06μm附近的激光转换为1.18μm附近的激光,然后再经过腔内倍频晶体倍频,得到有效的590nm附近的黄光激光输出。近几年来,晶体拉曼黄光激光器以其结构紧凑、稳定性好、效率高等优点得到了广泛的关注,成为非线性光学和固体激光器领域的研究热点。受激拉曼散射效应具有多种优良的特性,如不需要相位匹配、散射光光束质量好、亮度高、相干性好、脉宽窄、转换效率高。此外,它还具有阈值性,即只有当基频光的强度或功率密度超过一定水平时,才会出现明显的受激拉曼散射效应。一般采用调Q技术来获得脉宽在数十纳秒乃至纳秒量级的高峰值功率的窄脉冲基频光,从而实现高效的受激拉曼散射频率转换。主动调Q是在谐振腔内加入声光或电光调制器,被动调Q是在谐振腔内加入饱和吸收体,不需要其他额外的驱动设备,具有简单、结构紧凑、成本低的优点。目前,通过被动调Q晶体拉曼激光器来获取黄光的研究报道较少。本论文首先对LD泵浦被动调Q Nd:GdVO4晶体自拉曼激光器和Nd:YVO4晶体自拉曼激光器进行了研究。在晶体自拉曼激光器中,一块晶体同时作为激光介质和拉曼介质,既完成受激辐射过程又完成受激拉曼散射过程,具有小型化、结构紧凑、腔内损耗小、阈值低等优点。实验中得到的1176nm拉曼光的最高平均功率为520mW,最高的LD到拉曼光的转换效率为10.3%,这是目前为止LD泵浦被动调Q Nd:GdVO4自拉曼激光器最高的平均输出功率和最高的泵浦光到拉曼光的转换效率。然后分别以Nd:YAG晶体作为激光介质,以SrWO4晶体作为拉曼介质,对LD泵浦被动调Q晶体拉曼激光器进行了研究。与自拉曼激光器相比,这种结构热透镜效应降低,而且易于优化。在泵浦功率为6.3W时,得到的1180nm拉曼光的平均输出功率为800mW,相应的从泵浦光到拉曼光的转换效率为12.7%,这是目前为止LD泵浦Cr:YAG被动调Q内腔式拉曼激光器的最高转化效率。最后本论文对LD泵浦被动调Q腔内倍频拉曼黄光激光器进行了实验研究和理论分析,而且进行了理论优化。实验实现了LD泵浦被动调Q KTP腔内倍频Nd:YAG/SrWO4拉曼黄光激光器运转。当泵浦功率为6.6W时,得到的590nm黄光的平均输出功率为383mW,相应的从泵浦光到黄光转换效率为5.8%。我们依据实验条件,对考虑各激光束在腔内的横向和纵向分布的被动调Q腔内倍频晶体拉曼黄光激光器的速率方程进行了数值计算与分析,讨论了输入镜的曲率半径、腔内基频光的损耗、腔内拉曼光的损耗、饱和吸收体初始透过率、拉曼晶体长度与谐振腔光学腔长的比值以及倍频晶体长度与谐振腔光学腔长的比值这六个参数对黄光激光特性的影响,而且对这六个参数进行了优化分析。