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非平面环形腔激光器以其优异的单模特性和低噪声特性,可广泛应用于相干光通信、相干激光探测和光控相控阵雷达等领域。而且随着零差相干光通信技术的发展,人们对光源的性能提出了更高的要求,因此我们对低噪声、窄线宽的非平面环形腔激光器及其噪声特性进行研究就很有意义。本文主要内容包括:1.采用本征偏振态理论对非平面环形腔进行了重点分析,阐述了激光器的工作原理,并采用光路传输的ABCD矩阵对非平面环形谐振腔的稳定性进行了分析。2.首次采用全量子理论建立了非平面环形腔Nd:YAG激光器的相对强度噪声分析模型。通过对噪声模型仿真发现:泵浦光的强度噪声、自发辐射噪声会对低于弛豫振荡频段的强度噪声产生影响,同时相对较弱地对弛豫振荡峰产生贡献;真空起伏噪声、偶极起伏噪声和内腔损耗引入的噪声对整个频域范围的强度噪声都会产生影响,特别是对弛豫振荡峰的贡献较大;当泵浦功率逐渐升高时,强度噪声的弛豫振荡峰会不断向较高的频率区域移动且峰值相对下降。通过对激光强度噪声进行测试,结果表明激光强度噪声特性的理论分析与实验是相符合的。3.从理论上推导出了激光器在光电负反馈抑制下的噪声传递函数,测试了由激光器和驱动电路所构成的系统的幅度增益和相位移动的传递函数,发现在激光器的弛豫振荡频率处存在180°的相位突变,证实了理论仿真的结果。以光电负反馈抑制下的噪声传递函数为理论基础设计完成了最大相位超前85.8°的光电反馈电路,对整个环路系统的传递函数进行测试验证,结果证明反馈环路是稳定的。4.对激光器的线宽进行了测试,其线宽在扫描时间1.00ms内小于1kHz。对激光器相关性能参数进行了测试,其最大输出功率为1.04W,光光转换效率为52.97%,斜率效率为59.65%,且为单模输出。采用反馈电路进行了强度噪声抑制实验,在整个频谱区域对弛豫振荡峰处于不同频率区域的强度噪声均实现了良好的抑制,特别是泵浦功率为1.00W时,抑制后的强度噪声水平低于了-150dB/Hz。